JP2020096520A - Charging system - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、充電システムに関する。 The present invention relates to a charging system.
従来、中性点が分離された多相のオープン巻線を有する交流電動機駆動システムが知られている。例えば特許文献１では、交流電動機駆動システムは、巻線の一端に接続される第１のスイッチを有する第１のインバータと、巻線の他端に接続される第２のスイッチを有する第２インバータと、を備えている。
Conventionally, an AC motor drive system having a multi-phase open winding in which a neutral point is separated is known. For example, in
特許文献１では、第１のスイッチと接続される第１のバッテリ、および、第２のスイッチと接続される第２のバッテリを、単相交流電源にて充電する。しかしながら、特許文献１では、例えばＣＨＡｄｅＭＯ（登録商標）やＣＣＳ（コンバインド・チャージング・システム）のような直流の急速充電器には対応してない。本発明は、上述の課題に鑑みてなされたものであり、その目的は、２つの電圧源を適切に充電可能な充電システムを提供することにある。
In
本発明の充電システムは、複数のコイル（１１〜１３、３１１〜３１３、３２１〜３２３）を有する回転電機（１０、３００）に電力を供給する２つの電圧源である第１電圧源（２１）および第２電圧源（２２）を、外部充電器（１００）により充電するものであって、第１インバータ（３０）と、第２インバータ（４０）と、少なくとも３つの開閉器（５１〜５８、８１〜８４）と、制御部（７０）と、を備える。 The charging system of the present invention is a first voltage source (21) which is two voltage sources for supplying electric power to a rotating electric machine (10, 300) having a plurality of coils (11-13, 311-313, 321-323). The second voltage source (22) is charged by the external charger (100), the first inverter (30), the second inverter (40), and at least three switches (51 to 58, 81-84) and the control part (70).
第１インバータは、第１スイッチング素子（３１〜３６）を有する。第２インバータは、第２スイッチング素子（４１〜４６）を有する。 The first inverter has first switching elements (31 to 36). The second inverter has second switching elements (41 to 46).
開閉器は、高電位側開閉器（５１、５３）および低電位側開閉器（５２、５４）を含む。高電位側開閉器は、外部充電器の高電位側と接続可能な高電位側外部接続端子（９６）と、第１電圧源または第２電圧源の高電位側とを接続する高電位側給電線（６１、６３）に設けられる。低電位側開閉器には、外部充電器の低電位側と接続可能な低電位側外部接続端子（９７）と第１電圧源または第２電圧源の低電位側とを接続する低電位側給電線（６２、６４）に設けられる。制御部は、第１スイッチング素子、第２スイッチング素子および開閉器の作動を制御することで、第１電圧源または第２電圧源の一方を充電する単独充電と、第１電圧源および第２電圧源を充電する同時充電とを切替可能である。 The switches include a high potential side switch (51, 53) and a low potential side switch (52, 54). The high potential side switch connects the high potential side external connection terminal (96) connectable to the high potential side of the external charger to the high potential side of the first voltage source or the second voltage source. Provided on the electric wires (61, 63). The low potential side switch is connected to the low potential side external connection terminal (97) connectable to the low potential side of the external charger and the low potential side of the first voltage source or the second voltage source. The electric wires (62, 64) are provided. The control unit controls the operations of the first switching element, the second switching element, and the switch, so as to charge the one of the first voltage source and the second voltage source independently, and the first voltage source and the second voltage. It is possible to switch between simultaneous charging to charge the source.
高電位側給電線に設けられる高電位側開閉器および低電位側給電線に設けられる低電位側開閉器を含む少なくとも３つの開閉器を設けることで、２つの電圧源を同時に充電することができる。また、インバータおよび開閉器を制御することで、単独充電および同時充電を切替可能である。 By providing at least three switches including a high-potential side switch provided on the high-potential side power supply line and a low-potential side switch provided on the low-potential side power supply line, two voltage sources can be charged at the same time. .. Also, by controlling the inverter and the switch, it is possible to switch between single charging and simultaneous charging.
（第１実施形態）
以下、本発明による充電システムを図面に基づいて説明する。以下、複数の実施形態において、実質的に同一の構成には同一の符号を付して説明を省略する。第１実施形態を図１〜図９に示す。
(First embodiment)
Hereinafter, a charging system according to the present invention will be described with reference to the drawings. Hereinafter, in a plurality of embodiments, the substantially same configurations are denoted by the same reference numerals, and description thereof will be omitted. 1st Embodiment is shown in FIGS.
図１に示すように、充電システム１は、車両９８に搭載される。車両９８には、インレット９５が設けられる。充電システム１は、インレット９５を経由して外部充電器としての急速充電器１００と接続可能に設けられる。インレット９５には、高電位側外部接続端子９６、および、低電位側外部接続端子９７が設けられる。急速充電器１００は、商用電源と比較して高電圧の直流充電器であって、車両９８の制御部７０と通信可能な外部制御部１０５を備える。
As shown in FIG. 1, the
充電システム１は、回転電機としてのモータジェネレータ１０、第１電圧源２１、第２電圧源２２、第１インバータ３０、第２インバータ４０、第１高電位側開閉器５１、第１低電位側開閉器５２、第２高電位側開閉器５３、第２低電位側開閉器５４、第１高電位側給電線６１、第１低電位側給電線６２、第２高電位側給電線６３、第２低電位側給電線６４、および、制御部７０等を備える。
The
モータジェネレータ１０は、例えば永久磁石式同期型の３相交流モータであって、コイル群１１０を構成するＵ相コイル１１、Ｖ相コイル１２、および、Ｗ相コイル１３を有する。モータジェネレータ１０は、図示しない駆動輪を駆動するためのトルクを発生する、いわゆる主機モータであり、駆動輪を駆動するための電動機としての機能、および、図示しないエンジンや駆動輪から伝わる運動エネルギによって駆動されて発電する発電機としての機能を有する。以下適宜、モータジェネレータを「ＭＧ」と記載する。
The
ＭＧ１０には、第１電圧源２１および第２電圧源２２から電力が供給される。第１電圧源２１および第２電圧源２２は、例えばニッケル水素電池、リチウムイオン電池等の充放電可能な蓄電装置である。二次電池に替えて、電気二重層キャパシタ等を用いてもよい。本実施形態では、第１電圧源２１および第２電圧源２２は、例えば定格電圧が３００［Ｖ］の同等の性能のものを用いるが、例えば一方に出力型のものを用い、他方に容量型のものを用いる、といった具合に、電池性能や種類が異なっていてもよい。図中等適宜、第１電圧源２１を「電圧源１」、第２電圧源２２を「電圧源２」とする。
Electric power is supplied to the
図２に示すように、第１電圧源２１と第２電圧源２２とは、絶縁された状態にて、１つの電池パック２９に設けられる。電池パック２９は、外部接続端子９６、９７を経由して急速充電器１００と接続可能である。また、電池パック２９は、車載充電器１５０を経由して、商用電源等の交流電源に接続可能である。図２中、急速充電器１００を「ＤＣ急速」、車載充電器１５０を経由して接続される電源を「ＡＣ普通」と記載した。
As shown in FIG. 2, the
第１電圧源２１は、電池セルモジュール２１０、高電位側メインリレー部２１２、および、低電位側メインリレー部２１５を有する。電池セルモジュール２１０は、複数の電池セル２１１が並列に接続される。
The
高電位側メインリレー部２１２は、１つのリレー部２１３を有し、電池セルモジュール２１０の高電位側に接続される。低電位側メインリレー部２１５は、並列に接続されるリレー部２１６、２１７、および、リレー部２１７に直列に接続されるプリチャージ抵抗２１８を有し、電池セルモジュール２１０の低電位側に接続される。低電位側メインリレー部２１５をオンにするとき、プリチャージ抵抗２１８に接続されたリレー部２１７をオンにした後に、オンされるリレーを、リレー部２１７からリレー部２１６に切り替えることで、コンデンサ３９への突入電流を防ぐことができる。
The high-potential-side
第２電圧源２２は、電池セルモジュール２２０、高電位側メインリレー部２２２、および、低電位側メインリレー部２２５を有する。電池セルモジュール２２０は、複数の電池セル２２１が並列に接続される。図２では、電池セルモジュール２１０、２２０は、いずれも２つの電池セルが並列に接続されているが、電池セルの個数は１または３以上であってもよい。
The
高電位側メインリレー部２２２は、１つのリレー部２２３を有し、電池セルモジュール２２０の高電位側に接続される。低電位側メインリレー部２２５は、並列に接続されるリレー部２２６、２２７、および、リレー部２２７に直列に接続されるプリチャージ抵抗２２８を有し、電池セルモジュール２２０の低電位側に接続される。低電位側メインリレー部２５をオンにするとき、プリチャージ抵抗２２８が接続されたリレー部２２７をオンにした後、オンされるリレーを、リレー部２２７からリレー部２２６に切り替えることで、コンデンサ４９への突入電流を防ぐことができる。
The high-potential-side
電池パック２９には、第１電圧源２１と接続される第１高電位側端子２９１および第１低電位側端子２９２、ならびに、第２電圧源２２と接続される第２高電位側端子２９３および第２低電位側端子２９４が設けられる。
The
第１高電位側給電線６１は、第１高電位側端子２９１と高電位側外部接続端子９６とを接続する。第１高電位側給電線６１には、第１高電位側開閉器５１が設けられる。第２高電位側給電線６３は、第１高電位側開閉器５１と高電位側外部接続端子９６との間にて、第１高電位側給電線６１に接続される。第２高電位側給電線６３には、第２高電位側開閉器５３が設けられる。
The first high potential side
第１低電位側給電線６２は、第１低電位側端子２９２と低電位側外部接続端子９７とを接続する。第１低電位側給電線６２には、第１低電位側開閉器５２が設けられる。第２低電位側給電線６４は、第１低電位側開閉器５２と低電位側外部接続端子９７との間にて、第１低電位側給電線６２に接続される。第２低電位側給電線６４には、第２低電位側開閉器５４が設けられる。開閉器５１〜５４は、電流の導通および遮断を切替可能であれば、どのようなものを用いてもよく、例えば半導体リレーやメカリレー等が用いられる。第２実施形態の開閉器５５も同様である。
The first low potential side
図中適宜、メインリレー部を「ＳＭＲ」と記載する。また、第１電圧源２１のメインリレー部２１２、２１５を「ＳＭＲ１」、第２電圧源２２のメインリレー部２２２、２２５を「ＳＭＲ２」、第１高電位側開閉器５１を「リレー１」、第１低電位側開閉器５２を「リレー２」、第２高電位側開閉器５３を「リレー３」、第２低電位側開閉器５４を「リレー４」とする。また、ＳＭＲや開閉器が導通可能な状態を「（リレー）オン」、導通不能の状態を「（リレー）オフ」とする。
In the drawings, the main relay portion is referred to as "SMR" as appropriate. In addition, the
図１に示すように、第１インバータ３０は、コイル１１〜１３の通電を切り替える３相インバータであって、スイッチング素子３１〜３６を有し、ＭＧ１０および第１電圧源２１に接続される。第２インバータ４０は、コイル１１〜１３の通電を切り替える３相インバータであって、スイッチング素子４１〜４６を有し、ＭＧ１０および第２電圧源２２に接続される。図中等適宜、第１インバータ３０を「ＩＮＶ１」、第２インバータ４０を「ＩＮＶ２」と記載する。
As shown in FIG. 1, the
スイッチング素子３１〜３６、４１〜４６は、それぞれ、スイッチ部および還流ダイオードを有する。スイッチ部は、制御部７０によりオンオフ作動が制御される。本実施形態のスイッチ部はＩＧＢＴであるが、ＭＯＳＦＥＴ等、他の素子を用いてもよい。また、スイッチング素子３１〜３６、４１〜４６で用いる素子が異なっていてもよい。
Each of the switching
還流ダイオードは、各スイッチ部と並列に接続され、低電位側から高電位側への通電を許容する。還流ダイオードは、例えばＭＯＳＦＥＴの寄生ダイオードのように内蔵されていてもよいし、外付けされたものであってもよい。また、還流できるように接続されたＩＧＢＴやＭＯＳＦＥＴ等のスイッチであってもよい。 The free wheeling diode is connected in parallel with each switch unit, and allows energization from the low potential side to the high potential side. The free wheeling diode may be built in like a parasitic diode of MOSFET, or may be externally attached. Further, it may be a switch such as an IGBT or a MOSFET connected so as to be able to flow back.
第１インバータ３０において、高電位側にスイッチング素子３１〜３３が接続され、低電位側にスイッチング素子３４〜３６が接続される。以下適宜、高電位側のスイッチング素子３１〜３３を「第１上アーム素子」、低電位側のスイッチング素子３４〜３６を「第１下アーム素子」とする。第１上アーム素子３１〜３３の高電位側を接続する第１高電位側配線３７が第１電圧源２１の高電位側と接続され、第１下アーム素子３４〜３６の低電位側を接続する第１低電位側配線３８が第１電圧源２１の低電位側と接続される。
In the
Ｕ相のスイッチング素子３１、３４の接続点にはＵ相コイル１１の一端１１１が接続され、Ｖ相のスイッチング素子３２、３５の接続点にはＶ相コイル１２の一端１２１が接続され、Ｗ相のスイッチング素子３３、３６の接続点にはＷ相コイル１３の一端１３１が接続される。
One end 111 of the
第２インバータ４０において、高電位側にスイッチング素子４１〜４３が接続され、低電位側にスイッチング素子４４〜４６が接続される。以下適宜、高電位側のスイッチング素子４１〜４３を「第２上アーム素子」、低電位側のスイッチング素子４４〜４６を「第２下アーム素子」とする。第２上アーム素子４１〜４３の高電位側を接続する第２高電位側配線４７が第２電圧源２２の高電位側と接続され、第２下アーム素子４４〜４６の低電位側を接続する第２低電位側配線４８が第２電圧源２２の低電位側と接続される。
In the
Ｕ相のスイッチング素子４１、４４の接続点にはＵ相コイル１１の他端１１２が接続され、Ｖ相のスイッチング素子４２、４５の接続点にはＶ相コイル１２の他端１２２が接続され、Ｗ相のスイッチング素子４３、４６の接続点にはＷ相コイル１３の他端１３２が接続される。
The
このように、本実施形態では、ＭＧ１０のコイル１１〜１３がオープン巻線化されており、第１インバータ３０および第２インバータ４０がコイル１１〜１３の両端に接続されている「２電源２インバータ」の電動機駆動システムとなっている。
As described above, in the present embodiment, the
第１コンデンサ３９は、高電位側配線３７と低電位側配線３８とに接続され、第１インバータ３０と並列に設けられる。第２コンデンサ４９は、高電位側配線４７と低電位側配線４８とに接続され、第２インバータ４０と並列に設けられる。コンデンサ３９、４９は、平滑コンデンサであり、インバータ３０、４０に印加される電圧を平滑化する。
The
高電位側給電線６１、６３は、ＭＧ１０およびインバータ３０、４０を経由せず、それぞれ、電圧源２１、２２の高電位側と高電位側外部接続端子９６とを直接的に接続する。低電位側給電線６２、６４は、ＭＧ１０およびインバータ３０、４０を経由せず、それぞれ、電圧源２１、２２の低電位側と低電位側外部接続端子９７とを直接的に接続する。
The high potential side
制御部７０は、マイコン等を主体として構成され、内部にはいずれもＣＰＵ、ＲＯＭ、ＲＡＭ、Ｉ／Ｏ、及び、これらの構成を接続するバスライン等を備えている。制御部７０における各処理は、ＲＯＭ等の実体的なメモリ装置（すなわち、読み出し可能非一時的有形記録媒体）に予め記憶されたプログラムをＣＰＵで実行することによるソフトウェア処理であってもよいし、例えばＦＰＧＡ（field-programmable gate array）のような電子回路によるハードウェア処理であってもよい。
The
制御部７０は、インバータ制御部７１、リレー制御部７２、および、充電制御部７５を有する。インバータ制御部７１は、スイッチング素子３１〜３６、４１〜４６のオンオフ作動を制御する。第１インバータ３０の駆動制御に係る制御信号は、第１ドライブ回路７６を経由して第１インバータ３０に出力される。第２インバータ４０の駆動制御に係る制御信号は、第２ドライブ回路７７を経由して第２インバータ４０に出力される。インバータ３０、４０を制御するマイコンは、１つであってもよいし、インバータ３０、４０ごとに設けられていてもよい。
The
ここで、ＭＧ１０の駆動モードを説明する。駆動モードには、第１電圧源２１または第２電圧源２２の電力を用いる「片側駆動モード」、第１電圧源２１および第２電圧源２２の電力を用いる「両側駆動モード」が含まれ、動作点や運転条件等に応じ、片側駆動モードと両側駆動モードとを切り替える。その他の駆動モードを含んでもよい。
Here, the drive mode of
片側駆動モードでは、一方のインバータの上アーム素子の全相または下アーム素子の全相をオンにして中性点化し、他方のインバータを駆動要求に応じて、ＰＷＭ制御や矩形波制御等により制御する。 In the one-sided drive mode, all phases of the upper arm element or all phases of the lower arm element of one inverter are turned on to neutralize, and the other inverter is controlled by PWM control or rectangular wave control according to the drive request. To do.
両側駆動モードでは、ＰＷＭ制御における基本波の位相を第１インバータ３０と第２インバータ４０とで反転させる。変調率は、第１インバータ３０と第２インバータ４０とで異なっていてもよい。また、変調率を無限大と見なせば、矩形波制御であってもよい。これにより、電圧源２１、２２が直列接続されている状態とみなすことができ、電圧源２１、２２の電圧和に相当する電圧をＭＧ１０に印加することが可能であり、出力を高めることができる。
In the double-sided drive mode, the
リレー制御部７２は、第１高電位側開閉器５１、第１低電位側開閉器５２、第２高電位側開閉器５３および第２低電位側開閉器５４を制御する。本実施形態では、リレー制御部７２は、外部制御部１０５の指令によらず、開閉器５１〜５４の開閉動作を制御可能であるものとする。換言すると、開閉器５１〜５４の開閉動作を車両側にて制御可能である。
The
充電制御部７５は、第１電圧源２１および第２電圧源２２のＳＯＣ（State Of Charge）等の充電状態に係る情報を取得し、電圧源２１、２２の充電状態を制御する。以下適宜、第１電圧源２１のＳＯＣをＳＯＣ１、第２電圧源２２のＳＯＣをＳＯＣ２とする。充電制御部７５は、別途のＥＣＵとして設けられていてもよい。
The
ところで、急速充電器１００には、例えば５００Ｖ規格のＣＨＡｄｅＭＯや、１０００Ｖ規格のＣＣＳのように、複数の規格が存在する。また、電圧源２１、２２の定格電圧を例えば３００Ｖとすると、急速充電器１００が５００Ｖ規格の場合、２電源の定格電圧の和が５００Ｖより大きく、２電源を直列で充電することができないため、並列で充電する必要がある。一方、急速充電器１００が１０００Ｖ規格であれば、２電源を直列充電可能である。また、ＳＯＣ差が大きい場合や一方の電圧源２１、２２の充電が不要の場合、１つの電圧源２１、２２の単独充電が必要である。本実施形態では、両側駆動モードによる高出力を実現すべく、一方の電圧源２１、２２が枯渇するのを避け、両方の電圧源２１、２２のＳＯＣが両側駆動可能な程度に維持されていることが望ましい。
By the way, the
そこで本実施形態では、ＭＧ１０およびインバータ３０、４０を充電電力の電力パスとして用いることで、別途の充電器等を設けることなく、電圧源２１、２２の片側単独充電および両側同時充電を行う。両側同時充電には、並列充電および直列充電が含まれる。なお本実施形態のＭＧ１０は主機モータであって、ＭＧ１０およびインバータ３０、４０は大出力に設計されており、輸送電力の大きい急速充電器１００による充電にも十分耐えられる。
Therefore, in the present embodiment, the
並列充電および単独充電を図３、直列充電を図４および図５に基づいて説明する。図３〜図５では、電圧源２１、２２を１つの電池記号にて記載し、制御部７０等の一部の構成や符号の記載を省略した。図３に示すように、並列充電を行う場合、開閉器５１〜５４を閉とすることで、破線矢印の通電経路にて第１電圧源２１が充電され、一点鎖線矢印の経路にて第２電圧源２２が充電される。
Parallel charging and single charging will be described with reference to FIG. 3, and serial charging will be described with reference to FIGS. 4 and 5. In FIGS. 3 to 5, the
第１電圧源２１を単独充電する場合、開閉器５１、５２を閉、開閉器５３、５４を閉とすることで、破線矢印の経路にて第１電圧源２１を単独充電可能である。また、第２電圧源２２を単独充電する場合、開閉器５３、５４を閉、開閉器５１、５２を開とすることで、一点鎖線矢印の通電経路にて第２電圧源２２を単独充電可能である、
When the
図４に示すように、開閉器５１、５４を閉、開閉器５２、５３を開とする。破線の矢印で示すように、第１高電位側給電線６１、第１電圧源２１、第１下アーム素子３４〜３６、コイル１１〜１３、第２上アーム素子４１〜４３、第２電圧源２２、第２低電位側給電線６４を電流が流れることで、電圧源２１、２２を直列にて同時に充電可能である。
As shown in FIG. 4, the
また、図５に示すように、開閉器５２、５３を閉、開閉器５１、５４を開とする。破線の矢印で示すように、第２高電位側給電線６３、第２電圧源２２、第２下アーム素子４４〜４６、コイル１１〜１３、第１上アーム素子３１〜３３、第１電圧源２１、第１低電位側給電線６２を電流が流れることで、電圧源２１、２２を直列にて同時に充電可能である。図４および図５の例では、スイッチング素子３１〜３６、４１〜４６の還流ダイオードを電流が通るが、スイッチング素子３１〜３６、４１〜４６がＭＯＳＦＥＴの場合、充電開始が確認された後、通電経路にある素子をオンにして同期整流してもよい。
Further, as shown in FIG. 5, the
本実施形態の充電制御処理を図６のフローチャートに基づいて説明する。この処理は、車両が停止しているとき、制御部７０にて実行可能である。以下、ステップＳ１０１の「ステップ」を省略し、単に記号「Ｓ」と記す。他のステップも同様である。
The charge control process of the present embodiment will be described based on the flowchart of FIG. This processing can be executed by the
Ｓ１０１にて、急速充電器１００の充電コネクタがインレット９５に接続されると、Ｓ１０２にて、充電制御部７５は、電圧源２１、２２の電位やＳＯＣ等の電池状態を取得する。Ｓ１０３では、充電制御部７５は、電圧源２１、２２の両方の充電が必要か否かを判断する。ここでは、ＳＯＣが完了判定閾値Ｆｔｈ（例えば８０％）以上であれば、充電が完了しており、充電不要と判定する。電圧源２１、２２の少なくとも一方の充電が不要であると判断された場合（Ｓ１０３：ＮＯ）、Ｓ１０９へ移行する。電圧源２１、２２が共に充電必要であると判断された場合（Ｓ１０３：ＹＥＳ）、Ｓ１０４へ移行する。
When the charging connector of the
Ｓ１０４では、充電制御部７５は、第１電圧源２１と第２電圧源２２との電位差ΔＶが電位差判定閾値Ｖｔｈより大きいか否かを判断する。電位差判定閾値Ｖｔｈは、電圧源２１、２２を並列または直列にて同時充電可能な程度の値に設定される。本実施形態では、電位差がある状態にて、開閉器５１〜５４を閉とし、２つの電圧源２１、２２を並列に接続すると、短絡してしまうので、電位差判定閾値Ｖｔｈは略０とする。電位差ΔＶが電位差判定閾値Ｖｔｈより大きいと判断された場合（Ｓ１０４：ＹＥＳ）、Ｓ１０５へ移行し、単独充電モードとする。電位差ΔＶが電位差判定閾値Ｖｔｈ以下になったら、単独充電を終了し、Ｓ１０６へ移行する。電位差ΔＶが電位差判定閾値Ｖｔｈ以下であると判断された場合（Ｓ１０４：ＮＯ）、Ｓ１０６へ移行する。なお、各充電モードの詳細は後述する。
In S104, the
Ｓ１０６では、充電制御部７５は、直列充電が可能か否かを判断する。ここでは、急速充電器１００により印加可能な電圧が、電圧源２１、２２の定格電圧の和より大きい場合、直列充電可能と判断する。或いは、例えば接続されている急速充電器１００がＣＣＳであれば直列充電可能、ＣＨＡｄｅＭＯであれば直列充電不可、といった具合に、接続されている充電器の規格等に基づいて判定してもよい。直列充電が可能であると判断された場合（Ｓ１０６：ＹＥＳ）、Ｓ１０７へ移行し、直列充電モードとする。直列充電が不可であると判断された場合（Ｓ１０６：ＮＯ）、Ｓ１０８へ移行し、並列充電モードとする。電圧源２１、２２の少なくとも一方の充電が完了した場合、直列充電または並列充電を終了し、Ｓ１０９へ移行する。
In S106, the
Ｓ１０９では、充電制御部７５は、電圧源２１、２２が共に充電完了したか否かを判断する。一方の電圧源の充電が完了していないと判断された場合（Ｓ１０９：ＮＯ）、Ｓ１１０へ移行し、充電が完了していない側の電圧源の単独充電モードとする。両方の電圧源２１、２２の充電が完了したと判断された場合（Ｓ１１０：ＹＥＳ）、および、単独充電での充電が完了した場合、制御部７０は、充電が完了した旨の情報を外部制御部１０５へ通知し、急速充電器１００からの給電を停止する。
In S109, the
ここで、充電コネクタが充電途中で抜かれ、充電が中止されることがある。本実施形態では、電位差ΔＶが大きい場合、電位が低い側の電圧源を優先的に充電することで、できるだけ両側駆動が可能な状態を確保するようにしている。 Here, the charging connector may be pulled out during charging and charging may be stopped. In the present embodiment, when the potential difference ΔV is large, the voltage source on the lower potential side is preferentially charged to ensure a state in which both-side driving is possible as much as possible.
単独充電モードでの充電処理を図７のフローチャートに基づいて説明する。Ｓ２０１では、充電制御部７５は、充電を要する電圧源が第１電圧源２１か否かを判断する。Ｓ１０５における単独充電モードでは、充電を要する電圧源として、電圧が低い方の電圧源を選択する。また、Ｓ１１０における単独充電モードでは、充電を要する電圧源として、充電が完了していない電圧源を選択する。充電を要する電圧源が第１電圧源２１ではないと判断された場合（Ｓ２０１：ＮＯ）、すなわち充電を要する電圧源が第２電圧源２２である場合、Ｓ２０５へ移行する。充電を要する電圧源が第１電圧源２１であると判断された場合（Ｓ２０１：ＹＥＳ）、Ｓ２０２へ移行する。
The charging process in the single charging mode will be described based on the flowchart of FIG. 7. In S201, the
Ｓ２０２では、リレー制御部７２は、開閉器５１、５２を閉、開閉器５３、５４を開とし、Ｓ２０３にて第１電圧源２１を単独充電する。単独充電を開始する際、制御部７０は、受電準備が完了した旨の情報を外部制御部１０５へ送信する。外部制御部１０５は、受電準備完了の通知を受け取ると、急速充電器１００からの給電を開始する。Ｓ２０６、並列充電開始時および直列充電開始時、ならびに、後述の実施形態も同様である。
In S202, the
Ｓ２０４では、充電制御部７５は、第１電圧源２１の充電状態が目標に到達したか否かを判断する。Ｓ１０５における単独充電モードでは、電位差ΔＶが電位差判定閾値Ｖｔｈ以下となった場合、目標に到達したと判定する。また、Ｓ１１０における単独充電モードでは、第１電圧源２１のＳＯＣが完了判定閾値Ｆｔｈ以上となった場合、目標に到達したと判定する。第１電圧源２１の充電状態が目標に到達していないと判断された場合（Ｓ２０４：ＮＯ）、Ｓ２０３に戻り、第１電圧源２１の単独充電を継続する。第１電圧源２１の充電状態が目標に到達したと判断された場合（Ｓ２０４：ＹＥＳ）、Ｓ２０８へ移行する。
In S204, the
Ｓ２０１にて否定判断された場合に移行するＳ２０５では、リレー制御部７２は、開閉器５１、５２を開、開閉器５３、５４を閉とし、Ｓ２０６にて第２電圧源２２を単独充電する。
In S205, which moves when a negative determination is made in S201, the
Ｓ２０７では、充電制御部７５は、第２電圧源２２の充電状態が目標に到達したか否かを判断する。ここでは、Ｓ２０４と同様、Ｓ１０５における単独充電モードでは、電位差ΔＶが電位差判定閾値Ｖｔｈ以下となった場合、目標に到達したと判定する。また、Ｓ１１０における単独充電モードでは、第２電圧源２２のＳＯＣが完了判定閾値Ｆｔｈ以上となった場合、目標に到達したと判定する。第２電圧源２２の充電状態が目標に到達していないと判断された場合（Ｓ２０７：ＮＯ）、Ｓ２０６に戻り、第２電圧源の単独充電を継続する。第２電圧源２２の充電状態が目標に到達したと判断された場合（Ｓ２０７：ＹＥＳ）、Ｓ２０８へ移行する。Ｓ２０８では、全ての開閉器５１〜５４を開にし、単独充電モードを終了する。このとき、給電停止指令を外部制御部１０５に送信し、急速充電器１００からの給電を一旦停止するようにしてもよい。並列充電終了時、直列充電終了時、および、後述の実施形態も同様である。
In S207, the
並列充電モードでの充電処理を図８のフローチャートに基づいて説明する。Ｓ３０１では、リレー制御部７２は、全ての開閉器５１〜５４を閉とし、Ｓ３０２にて電圧源２１、２２が並列に接続されていると見なせる状態にて、電圧源２１、２２が同時に充電される。
The charging process in the parallel charging mode will be described based on the flowchart of FIG. In S301, the
Ｓ３０３では、充電制御部７５は、電圧源２１、２２の充電状態が目標に到達したか否かを判断する。本実施形態では、ＳＯＣ１、ＳＯＣ２の少なくとも一方が完了判定閾値Ｆｔｈ以上となった場合、目標に到達したと判定する。電圧源２１、２２の充電状態が目標に到達していないと判断された場合（Ｓ３０３：ＮＯ）、すなわちＳＯＣ１、ＳＯＣ２がともに完了判定閾値Ｆｔｈ未満の場合、Ｓ３０２に戻り、電圧源２１、２２の並列充電を継続する。電圧源２１、２２の充電状態が目標に到達したと判断された場合（Ｓ３０３：ＹＥＳ）、すなわちＳＯＣ１、ＳＯＣ２の少なくとも一方が完了判定閾値Ｆｔｈ以上の場合、Ｓ３０４へ移行し、全ての開閉器５１〜５４を開とし、並列充電モードを終了する。
In S303, the
直列充電モードでの充電処理を図９のフローチャートに基づいて説明する。Ｓ４０１では、充電制御部７５は、通電経路を選定する。前回の直列充電時において、開閉器５１、５４を閉とし、第１下アーム素子３４〜３６および第２上アーム素子４１〜４３に通電されていた場合（図４参照）、今回の直列充電時においては、開閉器５２、５３を閉とし、第２下アーム素子４４〜４６および第１上アーム素子３１〜３３に通電される経路とする（図５参照）。また、前回の直列充電時に、開閉器５２、５３を閉とし、第２下アーム素子４４〜４６および第１上アーム素子３１〜３３に通電されていた場合（図５参照）、今回の直列充電時においては、開閉器５１、５４を閉とし、第１下アーム素子３４〜３６および第２上アーム素子４１〜４３に通電される経路とする（図４参照）。これにより、素子劣化の偏りを低減することができる。
The charging process in the serial charging mode will be described based on the flowchart of FIG. In S401, the charging
Ｓ４０２では、選定された通電経路となる開閉器を閉とし、Ｓ４０３にて、電圧源２１、２２が直列に接続されているとみなせる状態にて、電圧源２１、２２を同時に充電する。
In S402, the switch serving as the selected energization path is closed, and in S403, the
Ｓ４０３ｍでは、スイッチング素子がＭＯＳＦＥＴ等、オンすることで低電位側から高電位側への通電がスイッチ部にて可能である場合、通電確認後、還流ダイオードが通電経路となっている素子をオンにする。例えば図４のように、開閉器５１、５４が閉の場合、第１下アーム素子３４〜３６、および、第２上アーム素子４１〜４３をオンにする。また例えば図５のように、開閉器５２、５３が閉の場合、第１上アーム素子３１〜３３、および、第２下アーム素子４４〜４６をオンにする。また、当該素子がオンされている状態であれば、オンの状態を継続する。これにより、導通損を低減することができる。
In S403m, if the switching element is capable of energizing from the low potential side to the high potential side by turning on, such as a MOSFET, after confirming the energization, turn on the element in which the return diode is the energizing path. To do. For example, as shown in FIG. 4, when the
なお、スイッチング素子がＩＧＢＴ等、低電位側から高電位側への通電不能の場合、当該ステップは省略される。また、スイッチ部と還流ダイオードとの導通損によっては、当該ステップは省略可能である。ステップの末尾に「ｍ」を付した各ステップにおいても同様である。 If the switching element cannot energize from the low potential side to the high potential side such as IGBT, the step is omitted. The step can be omitted depending on the conduction loss between the switch unit and the free wheeling diode. The same applies to each step in which "m" is added to the end of the step.
Ｓ４０４では、図８中のＳ３０３と同様、充電制御部７５は、電圧源２１、２２の充電状態が目標に到達したか否かを判断する。電圧源２１、２２の充電状態が目標に到達していないと判断された場合（Ｓ４０４：ＮＯ）、Ｓ４０３に戻り、電圧源２１、２２の直列充電を継続する。電圧源２１、２２の充電状態が目標に到達したと判断された場合（Ｓ４０４：ＹＥＳ）、Ｓ４０５へ移行し、全ての開閉器５１〜５４を開とし、直列充電モードを終了する。
In S404, similarly to S303 in FIG. 8, the
本実施形態では、インバータ３０、４０を経由せず、電圧源２１、２２を並列充電可能であるので、例えばＣＨＡｄｅＭＯ等の５００Ｖ規格の充電器の使用頻度が高い場合に好適に採用される。また、例えばＣＣＳ等の１０００Ｖ規格の充電器に接続された場合、インバータ３０、４０を通電経路とした直列充電が可能であるので、両方の充電規格にて、電圧源２１、２２を高効率に充電可能である。また、単独充電も可能であるので、２つの電圧源２１、２２を、所望のＳＯＣとなるように、適切に充電することができる。
In the present embodiment, since the
以上説明したように、充電システム１は、複数相のコイル１１〜１３からなるコイル群１１０を有するＭＧ１０に電力を供給可能な２つの電圧源である第１電圧源２１および第２電圧源２２を充電するものであって、第１インバータ３０と、第２インバータ４０と、少なくとも３つの開閉器と、制御部７０と、を備える。
As described above, the
第１インバータ３０は第１スイッチング素子３１〜３６を有し、第２インバータ４０は第２スイッチング素子４１〜４６を有する。
The
少なくとも３つの開閉器は、高電位側開閉器５１、５３および低電位側開閉器５２、５４を含む。高電位側開閉器５１、５３は、急速充電器１００の高電位側と接続可能な高電位側外部接続端子９６と第１電圧源２１または第２電圧源２２の高電位側とを接続する高電位側給電線６１、６３に設けられる。低電位側開閉器５２、５４は、急速充電器１００の低電位側と接続可能な低電位側外部接続端子９７と第１電圧源２１または第２電圧源２２の低電位側とを接続する低電位側給電線６２、６４に設けられる。制御部７０は、第１スイッチング素子３１〜３６、第２スイッチング素子４１〜４６、および、開閉器５１〜５４の作動を制御することで、第１電圧源２１または第２電圧源２２の一方を充電する単独充電と、第１電圧源２１および第２電圧源を充電する同時充電とを切替可能である。
The at least three switches include high potential side switches 51, 53 and low potential side switches 52, 54. The high-potential side switches 51 and 53 are high-potential side
少なくとも３つの開閉器を設け、インバータ３０、４０および開閉器５１〜５４を制御することで、電圧源２１、２２の単独充電と同時充電とを適切に切り替えることができる。なお、全ての第１スイッチング素子３１〜３６をオフにすることも「第１スイッチング素子の作動を制御する」の概念に含まれるものとする。第２スイッチング素子４１〜４６についても同様である。
By providing at least three switches and controlling the
コイル１１、１２、１３の一端１１１、１２１、１３１は、第１インバータ３０を経由して第１電圧源２１と接続される。コイル１１、１２、１３の他端１１２、１２２、１３２は、第２インバータ４０を経由して第２電圧源２２と接続される。本実施形態では、高電位側給電線には、高電位側外部接続端子９６と第１電圧源２１の高電位側とを接続する第１高電位側給電線６１、および、高電位側外部接続端子９６と第２電圧源２２の高電位側とを接続する第２高電位側給電線６３が含まれる。低電位側給電線には、低電位側外部接続端子９７と第１電圧源２１の低電位側とを接続する第１低電位側給電線６２、および、低電位側外部接続端子９７と第２電圧源２２の低電位側とを接続する第２低電位側給電線６４とが含まれる。すなわち本実施形態の「開閉器」は４つである。
One ends 111, 121, 131 of the
本実施形態では、オープン巻線であるコイル１１〜１３の両側に、インバータ３０、４０および電圧源２１、２２が設けられる２電源２インバータの構成において、高電位側給電線６１、６３および低電位側給電線６２、６４を設け、インバータ３０、４０およびコイル１１〜１３を電力パスとして用いることで、絶縁された２つの電圧源を同時に充電することができる。また、インバータ３０、４０および開閉器５１〜５４を制御することで、単独充電、並列充電および直列充電を切替可能である。特に、ＭＧ１０およびインバータ３０、４０が大出力のものであれば、輸送電力が大きい急速充電にも対応可能である。
In the present embodiment, in the configuration of the two power source/two inverter in which the
制御部７０は、第１電圧源２１と第２電圧源２２とを並列充電するとき、第１高電位側開閉器５１、第１低電位側開閉器５２、第２高電位側開閉器５３および第２低電位側開閉器５４を閉とする。これにより、ＭＧ１０およびインバータ３０、４０を経由することなく、電圧源２１、２２を並列充電可能であって、電圧源２１、２２の定格電圧の和よりも電圧が低い規格の急速充電器１００により、適切に充電を行うことができる。
When the
制御部７０は、第１電圧源２１を単独充電するとき、第１高電位側開閉器５１および第１低電位側開閉器５２を閉、第２高電位側開閉器５３および第２低電位側開閉器５４を開とする。また制御部７０は、第２電圧源２２を単独充電するとき、第１高電位側開閉器５１および第１低電位側開閉器５２を開、第２高電位側開閉器５３および第２低電位側開閉器５４を閉とする。これにより、ＭＧ１０およびインバータ３０、４０を経由することなく、電圧源２１、２２を単独充電することができる。
The
第１スイッチング素子３１〜３６および第２スイッチング素子４１〜４６は、それぞれ、制御部７０からの指令により電流の導通および遮断を切替可能であるスイッチ部、および、低電位側から高電位側への通電を許容する還流ダイオードを有する。
The
制御部７０は、第１電圧源２１と第２電圧源２２とを直列充電するとき、第１高電位側開閉器５１および第２低電位側開閉器５４を閉、第１低電位側開閉器５２および第２高電位側開閉器５３を開とする。もしくは、制御部７０は、第１電圧源２１と第２電圧源２２とを直列充電するとき、第１高電位側開閉器５１および第２低電位側開閉器５４を開、第１低電位側開閉器５２および第２高電位側開閉器５３を閉とする。これにより、ＭＧ１０およびインバータ３０、４０を電力パスとし、電圧源２１、２２を直列充電可能であって、電圧源２１、２２の定格電圧の和よりも電圧が高い規格の急速充電器１００により、高効率に充電を行うことができる。
The
制御部７０は、第１電圧源２１および第２電圧源２２の充電状態に応じ、第１電圧源２１または第２電圧源２２の単独充電と、第１電圧源２１および第２電圧源２２の同時充電とを切替可能である。これにより、電圧源２１、２２を適切に充電することができる。
The
（第２実施形態）
第２実施形態を図１０〜図１９に示す。図１０および図１１に示すように、本実施形態の充電システム２は、モータジェネレータ１０、第１電圧源２１、第２電圧源２２、第１インバータ３０、第２インバータ４０、第１高電位側開閉器５１、第２低電位側開閉器５４、電源間開閉器５５、第１高電位側給電線６１、第２低電位側給電線６４、電源間接続線６５、および、制御部７０等を備える。すなわち本実施形態では、上記実施形態の第１低電位側開閉器５２、第２高電位側開閉器５３、第１低電位側給電線６２および第２高電位側給電線６３が省略されており、これに替えて、電源間開閉器５５および電源間接続線６５が設けられている。なお、実施形態間にて同一の構成に係る名称を同じにするため、実施形態によっては「第１低電位側開閉器５２」がなく、「第２低電位側開閉器５４」がある、といった具合に、「第１」がないのに「第２」が存在する、ということがありえる。後述の実施形態においても同様である。
(Second embodiment)
The second embodiment is shown in FIGS. As shown in FIGS. 10 and 11, the
電源間接続線６５は、モータジェネレータ１０およびインバータ３０、４０を経由することなく、第１電圧源２１の低電位側と第２電圧源２２の高電位側とを直接的に接続する。電源間接続線６５には、電源間開閉器５５が設けられる。電源間開閉器５５は、リレー制御部７２により開閉動作が制御される。電源間開閉器５５は、開閉器５１〜５４と同様、電流の導通および遮断を切替可能であれば、どのようなものを用いてもよく、例えば半導体リレーやメカリレーが用いられる。後述の実施形態の開閉器５６〜５８、８１〜８４も同様である。図中適宜、電源間開閉器５５を「リレー５」とする。なお、本実施形態では、車載充電器１５０の記載を省略した。
The power
本実施形態においても上記実施形態と同様、別途の充電器等を設けることなく、単独充電、並列充電および直列充電を切替可能である。並列充電を図１２、単独充電を図１３および図１４、直列充電を図１５に基づいて説明する。 In the present embodiment as well, similar to the above embodiments, it is possible to switch between single charging, parallel charging and series charging without providing a separate charger or the like. Parallel charging will be described with reference to FIG. 12, single charging with reference to FIGS. 13 and 14, and serial charging with reference to FIG.
図１２に示すように、並列充電を行う場合、メインリレー部２１２、２１５、２２２、２２５をオンとし、開閉器５１、５４を閉、開閉器５５を開とする。また、少なくとも１相の第１上アーム素子をオン、第１上アーム素子をオンした相とは異なる少なくとも１相の第２下アーム素子をオンにする。図１２の例では、Ｕ相およびＶ相の第１上アーム素子３１、３２、ならびに、Ｗ相の第２下アーム素子４６をオンしている。
As shown in FIG. 12, when parallel charging is performed, the
破線の矢印で示すように、Ｗ相の第１下アーム素子３６の還流ダイオード、Ｗ相コイル１３、および、Ｗ相の第２下アーム素子４６のスイッチ部を電流が流れることで、第１電圧源２１が充電される。また、一点鎖線の矢印で示すように、Ｕ相およびＶ相の第１上アーム素子３１、３２のスイッチ部、コイル１１、１２、ならびに、第２上アーム素子４１、４２の還流ダイオードを電流が流れることで、第２電圧源２２が充電される。これにより、電圧源２１、２２を並列にて同時に充電可能である。
As indicated by the broken line arrow, the current flows through the freewheeling diode of the W-phase first
ＳＯＣ２がＳＯＣ１より低い場合、図１２のように、第２電圧源２２をＵ相およびＶ相の２相で充電し、第１電圧源２１をＷ相の１相充電する。なお、ＳＯＣ１がＳＯＣ２以下の場合は、第１電圧源２１を２相、第２電圧源２２を１相で充電する。通電相は、任意に選択可能であるが、例えば前回充電時にオンした素子とは別の素子をオンする
When SOC2 is lower than SOC1, as shown in FIG. 12, the
また、スイッチング素子３１〜３６、４１〜４６がＭＯＳＦＥＴの場合、充電開始が確認された後、低電位側から高電位側への通電経路にあるＷ相の第１下アーム素子３６、Ｕ相の第２上アーム素子４１およびＶ相の第２上アーム素子４２をオンにして同期整流してもよい。単独充電の場合も同様である。
In addition, when the switching
図１３に示すように、第１電圧源２１の単独充電を行う場合、メインリレー部２１２、２１５、２２２、２２５をオンとし、開閉器５１、５４を閉、開閉器５５を開とする。また、第２下アーム素子４４〜４６をオンにする。破線の矢印で示すように、第１下アーム素子３４〜３６の還流ダイオード、コイル１１〜１３、および、第２下アーム素子４４〜４６のスイッチ部を電流が流れることで、第１電圧源２１が充電される。
As shown in FIG. 13, when the
図１４に示すように、第２電圧源２２の単独充電を行う場合、メインリレー部２１２、２１５、２２２、２２５をオンとし、開閉器５１、５４を閉、開閉器５５を開とする。また、第１上アーム素子３１〜３３をオンにする。一点鎖線の矢印で示すように、第１上アーム素子３１〜３３のスイッチ部、コイル１１〜１３、および、第２上アーム素子４１〜４３の還流ダイオードを電流が流れることで、第２電圧源２２が充電される。電圧源２１、２２の単独充電を行う場合、高電位側から低電位側への通電となる３相のスイッチング素子をオンしているが、オンする相数は、１相または２相でもよい。
As shown in FIG. 14, when the
図１５に示すように、直列充電を行う場合、開閉器５１、５４、５５を閉、メインリレー部２１２、２１５、２２２、２２５をオンとし、全てのスイッチング素子３１〜３６、４１〜４６をオフにする。破線の矢印で示すように、高電位側給電線６１、電源間接続線６５、および、低電位側給電線６４を電流が流れることで、電圧源２１、２２を直列にて同時に充電可能である。
As shown in FIG. 15, when series charging is performed, the
充電モードの選択に係る充電制御処理は、上記実施形態にて説明した図６と略同様である。なお、本実施形態では、並列充電の際、インバータ３０、４０が通電経路となるので、電圧源２１、２２に電位差があっても、スイッチング素子３１〜３６、４１〜４６の還流ダイオードにより、短絡電流が阻止される。そのため、Ｓ１０５の電位差判定閾値Ｖｔｈは０よりも大きい任意の値に設定可能である。また、電位差ΔＶが大きい場合、電圧源２１、２２間での電力の移動が生じ、充電効率が低下するため、充電効率を考慮し、電位差判定閾値Ｖｔｈを設定することが望ましい。
The charging control process related to the selection of the charging mode is substantially the same as that in FIG. 6 described in the above embodiment. In addition, in this embodiment, since the
本実施形態の単独充電モードでの充電処理を図１６のフローチャートに基づいて説明する。Ｓ２５１は、図７中のＳ２０１と同様であり、充電を要する電圧源が第２電圧源２２である場合（Ｓ２５１：ＮＯ）、Ｓ２５６へ移行し、充電を要する電圧源が第１電圧源２１である場合（Ｓ２５１：ＹＥＳ）、Ｓ２５２へ移行する。
The charging process in the single charging mode of this embodiment will be described based on the flowchart of FIG. 16. S251 is the same as S201 in FIG. 7, and when the voltage source requiring charging is the second voltage source 22 (S251: NO), the process proceeds to S256, and the voltage source requiring charging is the
Ｓ２５２では、インバータ制御部７１は、第１インバータ３０の全素子、および、第２上アーム素子４１〜４３をオフ、第２下アーム素子４４〜４６をオンとする。Ｓ２５３では、リレー制御部７２は、開閉器５１、５４を閉、電源間開閉器５５を開とし、Ｓ２５４にて第１電圧源２１を単独充電する。
In S252, the
Ｓ２５４ｍでは、スイッチング素子がＭＯＳＦＥＴ等、オンすることで低電位側から高電位側への通電が可能である場合、通電確認後、第１下アーム素子３４〜３６をオンにする。また、当該素子がオンされている状態であれば、オンの状態を継続する。
In S254m, when the switching element is a MOSFET or the like and can be energized from the low potential side to the high potential side by turning on, the first
Ｓ２５５の処理は、図７中のＳ２０４の処理と同様であって、第１電圧源２１の充電状態が目標に到達していないと判断された場合（Ｓ２５５：ＮＯ）、Ｓ２５４に戻り、第１電圧源２１の単独充電を継続する。第１電圧源２１の充電状態が目標に到達したと判断された場合（Ｓ２５５：ＹＥＳ）、Ｓ２６０へ移行する。
The process of S255 is similar to the process of S204 in FIG. 7, and when it is determined that the state of charge of the
Ｓ２５１にて否定判断された場合に移行するＳ２５６では、インバータ制御部７１は、第１上アーム素子３１〜３３をオン、第１下アーム素子３４〜３６をオフ、第２インバータ４０の全素子をオフとする。Ｓ２５７では、リレー制御部７２は、開閉器５１、５４を閉、電源間開閉器５５を開とし、Ｓ２５８にて第２電圧源２２を単独充電する。
In S256, which moves when a negative determination is made in S251, the
Ｓ２５８ｍでは、スイッチング素子がＭＯＳＦＥＴ等、オンすることで低電位側から高電位側への通電が可能である場合、通電確認後、第２上アーム素子４１〜４３をオンにする。また、当該素子がオンされている状態であれば、オンの状態を継続する。
In S258m, when it is possible to energize from the low potential side to the high potential side by turning on the switching element such as MOSFET, after confirming energization, the second
Ｓ２５９は、Ｓ２０７の処理と同様であって、第２電圧源２２の充電状態が目標に到達していないと判断された場合（Ｓ２５９：ＮＯ）、Ｓ２５８に戻り、第２電圧源２２の単独充電を継続する。第２電圧源２２の充電状態が目標に到達したと判断された場合（Ｓ２５９：ＹＥＳ）、Ｓ２６０へ移行する。
S259 is similar to the process of S207, and when it is determined that the state of charge of the
Ｓ２６０では、リレー制御部７２は、開閉器５１、５４、５５を開とする。Ｓ２６１では、インバータ制御部７１は、インバータ３０、４０の全素子をオフにする。
In S260, the
並列充電モードでの充電処理を図１７のフローチャートに基づいて説明する。Ｓ３５１では、充電制御部７５は、通電経路となる通電素子を選定する。本実施形態では、充電制御部７５は、前回の充電時に通電していない素子が優先して通電素子となるように、通電素子を選定する。これにより、素子劣化の偏りを低減することができる。
The charging process in the parallel charging mode will be described based on the flowchart of FIG. In S351, the charging
例えば図１９（ａ）に示すように、前回の充電時に、Ｕ相およびＶ相の上アーム素子３１、３２、４１、４２およびＷ相の下アーム素子３６、４６を通電素子として並列充電を行った場合、図１９（ｂ）に示すように、今回の充電時には、Ｕ相およびＶ相の下アーム素子３４、３５、４４、４５およびＷ相の上アーム素子３３、４３を通電素子として選定する。また、前回の充電が単独充電または直列充電であって、並列充電を行っておらず、前々回に並列充電を行っていた場合、前々回の並列充電時に通電していない素子を通電素子として選定する、といった具合に、直近の並列充電時の通電素子に基づいて、今回の通電素子を選定してもよい。また、素子劣化状態に偏りがなければ、任意の素子を通電素子として選定してもよい。なお、図１９では、並列充電時に通電経路とならない電源間接続線６５および電源間開閉器５５の記載を省略した。
For example, as shown in FIG. 19(a), during the previous charging, parallel charging was performed using the U-phase and V-phase
図１７に戻り、Ｓ３５２では、インバータ制御部７１は、選定された通電素子をオンにする。Ｓ３５３では、リレー制御部７２は、開閉器５１、５４を閉、電源間開閉器５５を開とし、Ｓ３５４にて、電圧源２１、２２が並列に接続されているとみなせる状態にで、電圧源２１、２２を同時に充電する。
Returning to FIG. 17, in S352, the
Ｓ３５４ｍでは、スイッチング素子がＭＯＳＦＥＴ等、オンすることで低電位側から高電位側への通電が可能である場合、通電確認後、還流ダイオードが通電経路となっている素子をオンにする。例えば図１９（ａ）の例であれば、第１下アーム素子３６、および、第２上アーム素子４１、４２をオンにする。また例えば図１９（ｂ）の例であれば、第１下アーム素子３４、３５、および、第２上アーム素子４３をオンにする。また、当該素子がオンされている状態であれば、オンの状態を継続する。
In S354m, when it is possible to energize from the low potential side to the high potential side by turning on the switching element such as MOSFET, after confirming the energization, the element in which the return diode is the energizing path is turned on. For example, in the example of FIG. 19A, the first
Ｓ３５５では、Ｓ３０３と同様、充電制御部７５は、電圧源２１、２２の充電状態が目標に到達したか否かを判断する。電圧源２１、２２の充電状態が目標に到達していないと判断された場合（Ｓ３５５：ＮＯ）、Ｓ３５４に戻り、電圧源２１、２２の並列充電を継続する。電圧源２１、２２の充電状態が目標に到達したと判断された場合（Ｓ３５５：ＹＥＳ）、Ｓ３５６へ移行する。
In S355, as in S303, the charging
Ｓ３５６では、リレー制御部７２は、開閉器５１、５４、５５を開とする。Ｓ３５７では、インバータ制御部７１は、インバータ３０、４０の全素子をオフにする。Ｓ３５８では、今回の通電素子を図示しない記憶部等に記憶させ、並列充電モードを終了する。
In S356, the
直列充電モードでの充電処理を図１８に示す。Ｓ４５１では、リレー制御部７２は、開閉器５１、５２、５５を閉とし、Ｓ４５２にて、電圧源２１、２２を直列充電する。
The charging process in the serial charging mode is shown in FIG. In S451, the
Ｓ４５３の処理は、Ｓ３０３と同様、充電制御部７５は、電圧源２１、２２の充電状態が目標に到達したか否かを判断する。電圧源２１、２２の充電状態が目標に到達していないと判断された場合（Ｓ４５３：ＮＯ）、Ｓ４５２に戻り、電圧源２１、２２の直列充電を継続する。電圧源２１、２２の充電状態が目標に到達したと判断された場合（Ｓ４５３：ＹＥＳ）、Ｓ４５４へ移行する。Ｓ４５４では、リレー制御部７２は、開閉器５１、５４、５５を開とする。
In the process of S453, the
本実施形態では、インバータ３０、４０を経由せず、電圧源２１、２２を直列充電可能であるので、例えばＣＣＳ等の１０００Ｖ規格の充電器の使用頻度が高い場合に好適に採用される。また、例えばＣＨＡｄｅＭＯ等の５００Ｖ規格の充電器に接続された場合、インバータ３０、４０を通電経路とした並列充電が可能であるので、両方の充電規格にて、電圧源２１、２２を高効率に充電可能である。また、単独充電も可能であるので、２つの電圧源２１、２２を、所望のＳＯＣとなるように、適切に充電することができる。
In the present embodiment, since the
本実施形態では、開閉器には、高電位側開閉器である第１高電位側開閉器５１、低電位側開閉器である第２低電位側開閉器５４、および、電源間開閉器５５が含まれる。すなわち本実施形態の「開閉器」は３つである。電源間開閉器５５は、第１電圧源２１の低電位側と第２電圧源２２の高電位側とを接続する電源間接続線６５に設けられる。これにより、電圧源２１、２２の単独充電、並列充電および直列充電を適切に切替可能である。
In the present embodiment, the switches include a first high
制御部７０は、第１電圧源２１と第２電圧源２２とを直列充電するとき、高電位側開閉器５１、低電位側開閉器５４および電源間開閉器５５を閉とする。これにより、ＭＧ１０およびインバータ３０、４０を経由することなく、電圧源２１、２２を直列充電可能であって、電圧源２１、２２の定格電圧の和よりも電圧が高い規格の急速充電器１００により、高効率に充電を行うことができる。
When the
スイッチング素子３１〜３６、４１〜４６は、それぞれ、制御部７０からの指令により電流の導通および遮断を切替可能であるスイッチ部、および、低電位側から高電位側への通電を許容する還流ダイオードを有する。第１スイッチング素子３１〜３６は、高電位側に接続される第１上アーム素子３１〜３３、および、第１上アーム素子３１〜３３の低電位側に接続される第１下アーム素子３４〜３６を含む。
The switching
制御部７０は、第１電圧源２１と第２電圧源２２とを並列充電するとき、高電位側開閉器５１および低電位側開閉器５４を閉、電源間開閉器５５を開とし、少なくとも１相の第１上アーム素子３１〜３３、および、第１上アーム素子がオンされる相とは異なる少なくとも１相の第２下アーム素子４４〜４６をオンにする。これにより、ＭＧ１０およびインバータ３０、４０を電力パスとし、電圧源２１、２２を並列充電可能であって、電圧源２１、２２の定格電圧の和よりも電圧が低い規格の急速充電器１００により、適切に充電を行うことができる。
When the
制御部７０は、第１電圧源２１を単独充電するとき、高電位側開閉器５１および低電位側開閉器５４を閉、電源間開閉器５５を開とし、少なくとも１相の第２下アーム素子４４〜４６をオンにする。また、制御部７０は、第２電圧源２２を単独充電するとき、高電位側開閉器５１および低電位側開閉器５４を閉、電源間開閉器５５を開とし、少なくとも１相の第１上アーム素子３１〜３３をオンにする。これにより、ＭＧ１０およびインバータ３０、４０を電力パスとし、電圧源２１、２２を単独充電することができる。また、上記実施形態と同様の効果を奏する。
The
（第３実施形態）
第３実施形態を図２０〜図２４に示す。図２０に示すように、本実施形態の充電システム３は、モータジェネレータ３００、電圧源２１、２２、インバータ３０、４０、第１高電位側開閉器５１、第２低電位側開閉器５４、コイル間開閉器５６、第１高電位側給電線６１、第２低電位側給電線６４、コイル間接続線６６、および、制御部７０等を備える。図２０では、制御部７０および急速充電器１００等の記載を省略した。また、ＳＭＲの記載も省略しているが、上記実施形態と同様、電圧源２１、２２の両側にＳＭＲを設けてもよい。後述の実施形態に係る図２５、図２９、図３１および図３３も同様である。
(Third Embodiment)
The third embodiment is shown in FIGS. As shown in FIG. 20, the
上記実施形態のＭＧ１０は、コイル１１〜１３がオープン巻線化されており、第１インバータ３０および第２インバータ４０がコイル１１〜１３の両端に接続されている。本実施形態のＭＧ３００は、独立して結線される２つのコイル群３１０、３２０を備える。
In the
第１コイル群３１０は、Ｕ１コイル３１１、Ｖ１コイル３１２、および、Ｗ１コイル３１３を有する。Ｕ１コイル３１１の一端は、第１インバータ３０のスイッチング素子３１、３４の接続点と接続される。Ｖ１コイル３１２の一端は、スイッチング素子３２、３５の接続点と接続される。Ｗ１コイル３１３の一端は、スイッチング素子３３、３６の接続点を接続される。コイル３１１〜３１３の他端は、結線部３１５で結線される。
The
第２コイル群３２０は、Ｕ２コイル３２１、Ｖ２コイル３２２、および、Ｗ２コイル３２３を有する。Ｕ２コイル３２１の一端は、第２インバータ４０のスイッチング素子４１、４４の接続点と接続される。Ｖ２コイル３２２の一端は、スイッチング素子４２、４５の接続点と接続される。Ｗ２コイル３２３の一端は、スイッチング素子４３、４６の接続点を接続される。コイル３２１〜３２３の他端は、結線部３２５で結線される。本実施形態のコイル群３１０、３２０は、Ｙ結線されているが、結線方法は異なっていてもよい。
The
第１コイル群３１０には、第１インバータ３０を経由して第１電圧源２１から電力が供給され、第２コイル群３２０には、第２インバータ４０を経由して第２電圧源２２から電力が供給される。コイル間接続線６６は、結線部３１５、３２５を接続する。コイル間接続線６６には、コイル間開閉器５６が設けられる。コイル間開閉器５６を閉とし、ＭＧ３００およびインバータ３０、４０を電力パスとして用いることで、急速充電器１００にて、電圧源２１、２２を、片側単独充電および両側同時充電を行うことができる。なお、ＭＧ３００を駆動する際には、コイル間開閉器５６は開とする。
Electric power is supplied to the
詳細には、第１電圧源２１を単独充電する場合、開閉器５１、５４、５６を閉とし、第１高電位側開閉器５１、第１電圧源２１、第１下アーム素子３４〜３６、第１コイル群３１０、開閉器５６、第２コイル群３２０、第２下アーム素子４４〜４６、および、開閉器５４を通電経路とする。このとき、第１下アーム素子３４〜３６は、第１インバータ３０内循環を防ぐべく、ＩＧＢＴオフとし、ダイオード通電とすることが望ましい。また、第２電圧源２２に通電されないように、第２下アーム素子４４〜４６はＩＧＢＴを導通させる。このとき、３相全オンとすることが望ましい。
Specifically, when the
第２電圧源２２を単独充電する場合、開閉器５１、５４、５６を閉とし、開閉器５１、第１上アーム素子３１〜３３、第１コイル群３１０、開閉器５６、第２コイル群３２０、第２上アーム素子４１〜４３、第２電圧源２２、および、開閉器５４を通電経路とする。このとき、第１電圧源２１に通電されないように、第１上アーム素子３１〜３３はＩＧＢＴを導通させる。第１上アーム素子３１〜３３は３相全オンとすることが望ましい。また、第２上アーム素子４１〜４３は、第２インバータ４０内循環を防ぐべく、ＩＧＢＴオフとし、ダイオード通電とすることが望ましい。
When the
電圧源２１、２２を同時充電する場合、開閉器５１、５４、５６を閉とし、開閉器５１、第１電圧源２１、第１下アーム素子３４〜３６、第１コイル群３１０、開閉器５６、第２上アーム素子４１〜４３、第２電圧源２２、および、開閉器５４を通電経路とし、電圧源２１、２２を直列充電する。第１下アーム素子３４〜３６および第２上アーム素子４１〜４３は、ダイオード導通とするため、ＩＧＢＴはオフとする。なお、例えばスイッチング素子としてＭＯＳＦＥＴを用いた場合等、ダイオード通電とする素子をオンとすることで、同期整流を図ってもよい。後述の実施形態も同様である。同期整流制御の詳細は、図９中のＳ４０３ｍと同様であるので、図２２等のフローチャート中での同期整流についてのステップは省略する。
When simultaneously charging the
図２１は、本実施形態の充電制御処理を説明するフローチャートである。Ｓ５０１〜Ｓ５０４の処理は、図６中のＳ１０１〜Ｓ１０４の処理と同様である。Ｓ５０４にて肯定判断された場合、すなわち電位差ΔＶが電位差判定閾値Ｖｔｈより大きい場合、Ｓ５０５へ移行し、単独充電モードとし、Ｓ５０４へ戻る。Ｓ５０４にて否定判断された場合、すなわち電位差ΔＶが電位差判定閾値Ｖｔｈ以下である場合、Ｓ５０６へ移行し、直列充電モードとする。電圧源２１、２２の少なくとも一方の充電が完了した場合、直列充電を終了し、Ｓ５０７へ移行する。Ｓ５０７およびＳ５０８の処理は、図６中のＳ１０９およびＳ１１０の処理と同様である。
FIG. 21 is a flowchart illustrating the charge control process of this embodiment. The processing of S501 to S504 is the same as the processing of S101 to S104 in FIG. When an affirmative determination is made in S504, that is, when the potential difference ΔV is larger than the potential difference determination threshold Vth, the process proceeds to S505, the single charge mode is set, and the process returns to S504. When a negative determination is made in S504, that is, when the potential difference ΔV is less than or equal to the potential difference determination threshold Vth, the process proceeds to S506, and the series charging mode is set. When the charging of at least one of the
図２２は、単独充電モードにおいて、第１電圧源２１の単独充電処理を説明するフローチャートである。フローチャートでは、開閉器５６を「リレー６」とする。Ｓ５１１では、リレー制御部７２は、開閉器５６を閉にする。Ｓ５１２では、インバータ制御部７１は、第１インバータ３０の全素子および第２上アーム素子４１〜４３をオフ、第２下アーム素子４４〜４６をオンとする。Ｓ５１３では、リレー制御部７２は、開閉器５１、５４を閉とし、Ｓ５１４にて第１電圧源２１を単独充電する。
FIG. 22 is a flowchart illustrating the independent charging process of the
Ｓ５１５の処理は、図７中のＳ２０４の処理と同様であって、第１電圧源２１の充電状態が目標に到達していないと判断された場合（Ｓ５１５：ＮＯ）、Ｓ５１４に戻り、第１電圧源２１の単独充電を継続する。第１電圧源２１の充電状態が目標に到達したと判断された場合（Ｓ５１５：ＹＥＳ）、Ｓ５１６へ移行し、第１電圧源２１の単独充電モードを終了する。なお、Ｓ５０５における単独充電モードでは電位差ΔＶに基づいて判定し、Ｓ５０８における単独充電モードではＳＯＣに基づいて判定する。Ｓ５２５も同様である。
The process of S515 is the same as the process of S204 in FIG. 7, and when it is determined that the state of charge of the
リレー制御部７２は、Ｓ５１７にて開閉器５１、５４を開、Ｓ５１８にて開閉器５６を開とする。Ｓ５１９では、インバータ制御部７１は、インバータ３０、４０の全素子をオフにする。
The
図２３は、単独充電モードにおいて、第２電圧源２２の単独充電処理を説明するフローチャートである。Ｓ５２１の処理は、図２２中のＳ５１１の処理と同様である。Ｓ５１２では、インバータ制御部７１は、第１上アーム素子３１〜３３をオン、第１下アーム素子３４〜３６および第２インバータ４０の全素子をオフとする。Ｓ５２３の処理は、図２２中のＳ５１３の処理と同様であり、Ｓ５２４にて第２電圧源２２を単独充電する。
FIG. 23 is a flowchart illustrating the independent charging process of the
Ｓ５２５の処理は、図７中のＳ２０７の処理と同様であって、第２電圧源２２の充電状態が目標に到達していないと判断された場合（Ｓ５２５：ＮＯ）、Ｓ５２４に戻り、第２電圧源２２の単独充電を継続する。第２電圧源２２の充電状態が目標に到達したと判断された場合（Ｓ５２５：ＹＥＳ）、Ｓ５２６へ移行し、充電を終了する。Ｓ５２７〜Ｓ５２９の処理は、図２２中のＳ５１７〜Ｓ５１９の処理と同様である。
The process of S525 is the same as the process of S207 in FIG. 7, and when it is determined that the state of charge of the
図２４は、直列充電処理を説明するフローチャートである。Ｓ５３１の処理は、図２２中のＳ５１１の処理と同様である。Ｓ５３２では、インバータ制御部７１は、インバータ３０、４０の全素子をオフにする。Ｓ５３３の処理は、図２２中のＳ５１３の処理と同様である。
FIG. 24 is a flowchart illustrating the series charging process. The process of S531 is the same as the process of S511 in FIG. In S532, the
Ｓ５３４では、直列充電にて電圧源２１、２２を同時充電する。Ｓ５３５では、図８中のＳ３０３と同様、充電制御部７５は、電圧源２１、２２の充電状態が目標に到達したか否か判断する。電圧源２１、２２の充電状態が目標に到達していないと判断された場合（Ｓ５３５：ＮＯ）、Ｓ５３４に戻り、直列充電を継続する。電圧源２１、２２の充電状態が目標に到達したと判断された場合（Ｓ５３５：ＹＥＳ）、Ｓ５３６へ移行し、直列充電を終了する。Ｓ５３７およびＳ５３８の処理は、図２２中のＳ５１７およびＳ５１８の処理と同様である。
In S534, the
本実施形態では、コイル群には、第１インバータ３０を経由して第１電圧源２１と接続される第１コイル群３１０、および、第２インバータ４０を経由して第２電圧源２２と接続される第２コイル群３２０が含まれる。本実施形態では、開閉器には、第１高電位側開閉器５１、第２低電位側開閉器５４、および、コイル間開閉器５６が含まれる。コイル間開閉器５６は、第１コイル群３１０の結線部３１５と、第２コイル群３２０の結線部３２５とを接続するコイル間接続線６６に設けられる。
In this embodiment, the coil group is connected to the
制御部７０は、第１電圧源２１を単独充電するとき、第１高電位側開閉器５１、第２低電位側開閉器５４およびコイル間開閉器５６を閉、少なくとも１相の第２下アーム素子４４〜４６をオンにする。制御部７０は、第２電圧源２２を単独充電するとき、第１高電位側開閉器５１、第２低電位側開閉器５４およびコイル間開閉器５６を閉、少なくとも１相の第１上アーム素子３１〜３３をオンにする。また、制御部７０は、第１電圧源２１と第２電圧源２２とを直列充電するとき、高電位側開閉器５１、低電位側開閉器５４およびコイル間開閉器５６を閉にする。これにより、コイル群３１０、３２０が電圧源２１、２２に対して独立して設けられる構成であっても、電圧源２１、２２の単独充電と同時充電とを適切に切替可能である。また上記実施形態と同様の効果を奏する。
The
（第４実施形態）
第４実施形態を図２５〜図２８に示す。図２５に示すように、本実施形態の充電システム４は、モータジェネレータ３００、電圧源２１、２２、インバータ３０、４０、第１高電位側開閉器５１、第１低電位側開閉器５２、系統間開閉器５７、５８、第１高電位側給電線６１、第１低電位側給電線６２、系統間接続線６７、６８、および、制御部７０等を備える。
(Fourth Embodiment)
The fourth embodiment is shown in FIGS. As shown in FIG. 25, the charging system 4 of this embodiment includes a
高電位側系統間接続線６７は、第１コイル群３１０の結線部３１５と、端子６７１とを接続する。端子６７１は、第２高電位側配線４７の、コンデンサ４９の接続箇所よりも第２電圧源２２側に設けられる。高電位側系統間開閉器５７は、高電位側系統間接続線６７に設けられる。開閉器５７を閉にすることで、第１コイル群３１０と、第２高電位側配線４７とが接続される。
The high-potential side
低電位側系統間接続線６８は、第２コイル群３２０の結線部３２５と、端子６８１とを接続する。端子６８１は、開閉器５２と低電位側外部接続端子９７との間に設けられる。低電位側系統間開閉器５８は、低電位側系統間接続線６８に設けられる。開閉器５２、５８を閉にすることで、第２コイル群３２０と、第１低電位側配線３８とが接続される。
The low-potential side
本実施形態では、開閉器５１、５２、５７、５８、および、インバータ３０、４０を制御することで、急速充電器１００にて、電圧源２１、２２を、片側単独充電および両側同時充電を行うことができる。詳細には、第１電圧源２１を単独充電する場合、開閉器５１、５２を閉にすることで、ＭＧ３００およびインバータ３０、４０を電力パスとして用いることなく、第１電圧源２１の単独充電が可能である。これにより、第１電圧源２１を単独充電する場合、ＭＧ３００およびインバータ３０、４０を電力パスとすることで生じる損失の発生を防ぐことができる。
In this embodiment, by controlling the
第２電圧源２２を単独充電する場合、開閉器５１、５７、５８を閉とし、開閉器５１、第１上アーム素子３１〜３３、第１コイル群３１０、開閉器５７、第２電圧源２２、第２下アーム素子４４〜４６、第２コイル群３２０、開閉器５８を通電経路とする。このとき、第１電圧源２１に通電されないように、第１上アーム素子３１〜３３を導通させる。第１上アーム素子３１〜３３は３相全オンとすることが望ましい。また、第２下アーム素子４４〜４６は、ＩＧＢＴをオフとし、ダイオード通電とする。
When the
電圧源２１、２２を同時充電する場合、開閉器５１、５７、５８を閉とし、開閉器５１、第１電圧源２１、第１下アーム素子３４〜３６、第１コイル群３１０、開閉器５７、第２電圧源２２、第２下アーム素子４４〜４６、第２コイル群３２０、および、開閉器５８を通電経路とし、電圧源２１、２２を直列充電する。第１下アーム素子３４〜３６および第２上アーム素子４１〜４３は、ダイオード導通とするため、ＩＧＢＴはオフとする。
When simultaneously charging the
図２６は、単独充電モードにおいて、第１電圧源２１の単独充電処理を説明するフローチャートである。フローチャートでは、開閉器５７を「リレー７」、開閉器５８を「リレー８」とする。Ｓ６１１では、インバータ制御部７１は、インバータ３０、４０の全素子をオフにする。Ｓ６１２では、リレー制御部７２は、開閉器５１、５２を閉にする。Ｓ６１３〜Ｓ６１５の処理は、図２２中のＳ５１４〜Ｓ５１６の処理と同様である。Ｓ６１６では、リレー制御部７２は、開閉器５１、５２を開にする。
FIG. 26 is a flowchart illustrating the independent charging process of the
図２７は、単独充電モードにおいて、第２電圧源２２の単独充電処理を説明するフローチャートである。Ｓ６２１では、リレー制御部７２は、開閉器５７を閉にする。Ｓ６２２では、インバータ制御部７１は、第１上アーム素子３１〜３３をオン、第１下アーム素子３４〜３６および第２インバータ４０の全素子をオフとする。Ｓ６２３では、リレー制御部７２は、開閉器５１、５８を閉にする。
FIG. 27 is a flowchart illustrating the independent charging process of the
Ｓ６２４〜Ｓ６２６の処理は、図２３中のＳ５２２〜Ｓ５２６の処理と同様である。リレー制御部７２は、Ｓ６２７にて開閉器５１、５７を開とし、Ｓ６２８にて開閉器５７を開とする。Ｓ６２９では、Ｓ５２９と同様、インバータ制御部７１は、インバータ３０、４０の全素子をオフにする。
The processing of S624 to S626 is the same as the processing of S522 to S526 in FIG. The
図２８は、直列充電処理を説明するフローチャートである。Ｓ６３１の処理は、図２７中のＳ６２１と同様である。Ｓ６３２では、インバータ制御部７１は、インバータ３０、４０の全素子をオフにする。Ｓ６３３の処理は、図２７中のＳ６２３と同様である。Ｓ６３４〜Ｓ６３８の処理は、図２４中のＳ５３４〜Ｓ５３８の処理と同様である。
FIG. 28 is a flowchart illustrating the series charging process. The process of S631 is the same as that of S621 in FIG. In S632, the
本実施形態では、開閉器には、第１高電位側開閉器５１、第１低電位側開閉器５２、開閉器５７、５８が含まれる。高電位側系統間開閉器５７は、第１コイル群３１０の結線部３１５と第２電圧源２２の高電位側とを接続する高電位側系統間接続線６７に設けられる。低電位側系統間開閉器５８は、低電位側系統間接続線６８に設けられる。低電位側系統間接続線６８は、第２コイル群３２０の結線部３２５と、低電位側給電線６２の低電位側開閉器５２よりも低電位側外部接続端子９７側とを接続する。
In this embodiment, the switches include a first high
制御部７０は、第１電圧源２１を単独充電するとき、開閉器５１、５２を閉、開閉器５７、５８を開とする。制御部７０は、第２電圧源２２を単独充電するとき、開閉器５１、５７、５８を閉、開閉器５２を開とし、少なくとも１相の第１上アーム素子３１〜３３をオンにする。制御部７０は、第１電圧源２１と第２電圧源２２とを直列充電するとき、開閉器５１、５７、５８を閉、開閉器５２を開とする。これにより、コイル群３１０、３２０が電圧源２１、２２に対して独立して設けられる構成であっても、電圧源２１、２２の単独充電と同時充電とを適切に切替可能である。また上記実施形態と同様の効果を奏する。
The
（第５実施形態）
第５実施形態を図２９および図３０に示す。図２９に示すように、本実施形態の充電システム５は、モータジェネレータ３００、第１電圧源２１、第２電圧源２２、第１インバータ３０、第２インバータ４０、高電位側開閉器５１、５３、低電位側開閉器５２、５４、高電位側給電線６１、６３、低電位側給電線６２、６４、および、制御部７０等を備える。
(Fifth Embodiment)
The fifth embodiment is shown in FIGS. 29 and 30. As shown in FIG. 29, the charging system 5 of this embodiment includes a
本実施形態では、開閉器５１〜５４の開閉を操作することで、電圧源２１、２２の片側単独充電、および、両側同時充電を行うことができる。本実施形態では、両側同時充電は、並列充電とする。
In the present embodiment, by operating the opening and closing of the
本実施形態の充電制御処理を図３０のフローチャートに基づいて説明する。Ｓ７０１〜Ｓ７０４の処理は、図６中のＳ１０１〜Ｓ１０４の処理と同様である。なお、本実施形態では、ＭＧ３００およびインバータ３０、４０を充電時の電力パスとして用いないため、電圧源２１、２２の電位差による回路上の瞬間的な短絡過電流を防止すべく、電位差判定閾値Ｖｔｈは略０とすることが望ましい。電位差ΔＶが電位差判定閾値Ｖｔｈより大きいと判断された場合（Ｓ７０４：ＹＥＳ）、Ｓ７０５へ移行し、電位差ΔＶが電位差判定閾値Ｖｔｈ以下であると判断された場合（Ｓ７０４：ＮＯ）、Ｓ７０６へ移行する。
The charge control process of the present embodiment will be described based on the flowchart of FIG. The processing of S701 to S704 is the same as the processing of S101 to S104 in FIG. Note that, in the present embodiment, since the
Ｓ７０５では、充電制御部７５は、充電モードを単独充電モードとする。ここでは、電圧の低い側の電圧源２１、２２を単独充電する。単独充電モードにおいて、第１電圧源２１を充電する場合、開閉器５１、５２を閉、開閉器５３、５４を開とする。また、単独充電モードにおいて、第２電圧源２２を充電する場合、開閉器５３、５４を閉、開閉器５１、５２を開とする。そして、Ｓ７０４へ戻り、電位差ΔＶが電位差判定閾値Ｖｔｈ以下となるまで、単独充電モードを継続する。
In S705, the charging
Ｓ７０６では、充電制御部７５は、充電モードを並列充電モードとする。並列充電モードでは、開閉器５１〜５４を閉とする。電圧源２１、２２の少なくとも一方の充電が完了した場合、並列充電を終了し、Ｓ７０７へ移行する。Ｓ７０７およびＳ７０８の処理は、図６中のＳ１０９およびＳ１１０の処理と同様である。
In S706, the charging
本実施形態では、高電位側給電線には第１高電位側給電線６１および第２高電位側給電線６３が含まれ、低電位側給電線には第１低電位側給電線６２および第２低電位側給電線６４が含まれる。また、高電位側開閉器には第１高電位側開閉器５１および第２高電位側開閉器５３が含まれ、低電位側開閉器には第１低電位側開閉器５２および第２低電位側開閉器５４が含まれる。
In the present embodiment, the high potential side power supply line includes the first high potential side
制御部７０は、第１電圧源２１を単独充電するとき、開閉器５１、５２を閉、開閉器５３、５４を開とする。制御部７０は、第２電圧源２２を単独充電するとき、開閉器５１、５２を開、開閉器５２、５４を閉とする、第１電圧源２１と第２電圧源２２とを並列充電するとき、開閉器５１〜５４を閉とする。これにより、コイル群３１０、３２０が電圧源２１、２２に対して独立して設けられる構成であっても、電圧源２１、２２の単独充電と同時充電とを適切に切替可能である。本実施形態では、電圧源２１、２２を充電する際、インバータ３０、４０およびＭＧ３００を電力パスとして用いないので、インバータ３０、４０およびＭＧ３００での損失が発生することなく、電圧源２１、２２を充電可能である。また、上記実施形態と同様の効果を奏する。
When the
（第６実施形態）
第６実施形態を図３１に示す。図３１に示すように、本実施形態の充電システム６は、モータジェネレータ３００、第１電圧源２１、第２電圧源２２、第１インバータ３０、第２インバータ４０、第１高電位側開閉器５１、低電位側開閉器５２、５４、上下間開閉器８１、８２、第１高電位側給電線６１、低電位側給電線６２、６４、上下間接続線９１、９２、および、制御部７０等を備える。
(Sixth Embodiment)
FIG. 31 shows the sixth embodiment. As shown in FIG. 31, the
第１上下間接続線９１は、第１高電位側給電線６１と第１低電位側給電線６２とを接続する。詳細には、第１上下間接続線９１は、第１高電位側給電線６１の開閉器５１と高電位側外部接続端子９６との間に設けられる端子６１１と、第１低電位側給電線６２の開閉器５２と第１インバータ３０の低電位側配線３８との接続箇所との間に設けられる端子６２１とを接続する。第２上下間接続線９２は、第２電圧源２２の高電位側と端子６２１とを接続する。開閉器８１は第１上下間接続線９１に設けられ、開閉器８２は第２上下間接続線９２に設けられる。
The first upper-
本実施形態では、開閉器５１、５２、５４、８１、８２の開閉を操作することで、電圧源２１、２２の片側単独充電、および、両側同時充電を行うことができる、本実施形態では、両側同時充電は、直列充電とする。また、ＭＧ３００およびインバータ３０、４０を電力パスとして用いることなく、電圧源２１、２２の片側単独充電および並列充電が可能である。したがって、充電モードによらず、電圧源２１、２２の充電中は、インバータ３０、４０の全てのスイッチング素子３１〜３６、４１〜４６をオフにする。
In the present embodiment, by operating the opening/closing of the
本実施形態の充電制御処理は、各充電モードにて開閉する開閉器が異なる点を除き、第３実施形態と同様である。本実施形態では、単独充電モードにおいて、第１電圧源２１を充電する場合、開閉器５１、５２を閉、開閉器５４、８１、８２を開とし、第２電圧源２２を充電する場合、開閉器５４、８１、８２を閉、開閉器５１、５２を開とする。
The charge control process of this embodiment is the same as that of the third embodiment, except that the switch that opens and closes in each charge mode is different. In the present embodiment, in the single charging mode, when the
また、直列充電モードでは、開閉器５１、５４、８２を閉、開閉器５２、８１を開とする。
In the serial charging mode, the
本実施形態では、開閉器には、第１高電位側開閉器５１、第１低電位側開閉器５２、第２低電位側開閉器５４、第１上下間開閉器８１および第２上下間開閉器８２が含まれる。第１上下間開閉器８１は、第１高電位側給電線６１と第１低電位側給電線６２とを接続する第１上下間接続線９１に設けられる。第２上下間開閉器８２は、第２電圧源２２の高電位側と第１低電位側給電線とを接続する第２上下間接続線９２に設けられる。
In the present embodiment, the switches include a first high
制御部７０は、第１電圧源２１を単独充電するとき、開閉器５１、５２を閉、開閉器５４、８１、８２を開とする。制御部７０は、第２電圧源２２を単独充電するとき、第１上下間開閉器８１、第２上下間開閉器８２および第２低電位側開閉器５４を閉、第１高電位側開閉器５１および第１低電位側開閉器５２を開とする。また、制御部７０は、第１電圧源２１と第２電圧源２２とを直列充電するとき、第１高電位側開閉器５１、第２上下間開閉器８２および第２低電位側開閉器５４を閉、第１低電位側開閉器５２および第１上下間開閉器８１を開とする。
When the
これにより、コイル群３１０、３２０が電圧源２１、２２に対して独立して設けられる構成であっても、電圧源２１、２２の単独充電と同時充電とを適切に切替可能である。本実施形態では、電圧源２１、２２を充電する際、インバータ３０、４０およびＭＧ３００を電力パスとして用いていないので、インバータ３０、４０およびＭＧ３００での損失が発生することなく、電圧源２１、２２を充電可能である。また、上記実施形態と同様の効果を奏する。
Accordingly, even in the configuration in which the
（第７実施形態）
第７実施形態を図３２に示す。図３２に示すように、本実施形態の充電システム７は、モータジェネレータ３００、第１電圧源２１、第２電圧源２２、第１インバータ３０、第２インバータ４０、高電位側開閉器５１、低電位側開閉器５２、高電位側給電線６１、低電位側給電線６２、上側開閉器８３、８４、電源線９３、９４、および、制御部７０等を備える。
(Seventh embodiment)
FIG. 32 shows the seventh embodiment. As shown in FIG. 32, the
本実施形態では、電圧源２１、２２は、いずれも第１インバータ３０側に設けられている。図３２では、電圧源２１、２２は、それぞれバッテリが２並列で記載されているが、並列数は問わない。スイッチング素子３１〜３３、４１〜４３の高電位側は共通の高電位側配線１３７で接続され、スイッチング素子３４〜３６、４４〜４６の低電位側は共通の低電位側配線１３８で接続される。高電位側配線１３７は高電位側給電線６１と接続され、低電位側配線１３８は低電位側給電線６２と接続される。
In the present embodiment, the
第１電圧源２１の高電位側は、第１電源線９３を経由して高電位側給電線６１と接続され、低電位側は低電位側給電線６２と接続される。開閉器８３は、第１電源線９３に設けられる。第２電圧源２２の高電位側は、第２電源線９４を経由して高電位側給電線６１と接続され、低電位側は低電位側給電線６２と接続される。開閉器８４は、第２電源線９４に設けられる。
The high potential side of the
第１電源線９３および第２電源線９４と高電位側給電線６１との接続箇所は、開閉器５１よりも第１インバータ３０側であって、第２電源線９４との接続箇所が、第１電圧源２１との接続箇所よりも開閉器５１側である。
The connection point between the first
本実施形態では、開閉器５１、５２、８３、８４の開閉を操作することで、電圧源２１、２２の片側単独充電、および、両側同時充電を行うことができる。本実施形態では、両側同時充電は、並列充電とする。また、ＭＧ３００およびインバータ３０、４０を電力パスとして用いることなく、電圧源２１、２２の片側単独充電および並列充電が可能である。したがって、充電モードによらず、電圧源２１、２２の充電中は、インバータ３０、４０の全てのスイッチング素子３１〜３６、４１〜４６をオフにする。
In the present embodiment, by operating the opening/closing of the
本実施形態の充電制御処理は、各充電モードにて開閉する開閉器が異なる点を除き、第３実施形態と同様である。本実施形態では、単独充電モードにおいて、第１電圧源２１を充電する場合、開閉器５１、５２、８３を閉、開閉器８４を開とし、第２電圧源２２を充電する場合、開閉器５１、５２、８４を閉、開閉器８３を開とする。また、並列充電モードでは、開閉器５１、５２、８３、８４を閉にする。これにより、外部接続端子９６、９７に複数の電圧源２１が並列接続される構成であっても、それぞれの電圧源２１、２２を個別に充電することができる。このように構成しても、上記実施形態と同様の効果を奏する。
The charge control process of this embodiment is the same as that of the third embodiment, except that the switch that opens and closes in each charge mode is different. In the present embodiment, in the single charging mode, when charging the
実施形態では、ＭＧ１０、３００が「回転電機」、スイッチング素子３１〜３６、４１〜４６の還流ダイオードが「還流部」、開閉器５１〜５８、８１〜８４が「開閉器」、急速充電器１００が「外部充電器」に対応する。
In the embodiment, the
（他の実施形態）
上記実施形態の回転電機は３相である。他の実施形態では、回転電機は４相以上としてもよい。上記実施形態では、回転電機は電動車両の主機モータとして用いられている。他の実施形態では、回転電機は、主機モータに限らず、例えばスタータ機能とオルタネータ機能とを併せ持つ、所謂ＩＳＧ（Integrated Starter Generator）や、補機モータであってもよい。また、電源システムを車両以外の装置に適用してもよい。
(Other embodiments)
The rotary electric machine of the above embodiment has three phases. In another embodiment, the rotating electric machine may have four or more phases. In the above embodiment, the rotating electric machine is used as a main motor of an electric vehicle. In another embodiment, the rotating electric machine is not limited to the main motor, but may be a so-called ISG (Integrated Starter Generator) having both a starter function and an alternator function, or an auxiliary motor. Further, the power supply system may be applied to a device other than the vehicle.
本開示に記載の制御部及びその手法は、コンピュータプログラムにより具体化された一つ乃至は複数の機能を実行するようにプログラムされたプロセッサ及びメモリを構成することによって提供された専用コンピュータにより、実現されてもよい。あるいは、本開示に記載の制御部及びその手法は、一つ以上の専用ハードウェア論理回路によってプロセッサを構成することによって提供された専用コンピュータにより、実現されてもよい。もしくは、本開示に記載の制御部及びその手法は、一つ乃至は複数の機能を実行するようにプログラムされたプロセッサ及びメモリと一つ以上のハードウェア論理回路によって構成されたプロセッサとの組み合わせにより構成された一つ以上の専用コンピュータにより、実現されてもよい。また、コンピュータプログラムは、コンピュータにより実行されるインストラクションとして、コンピュータ読み取り可能な非遷移有形記録媒体に記憶されていてもよい。以上、本発明は、上記実施形態になんら限定されるものではなく、発明の趣旨を逸脱しない範囲において種々の形態で実施可能である。 The control unit and the method described in the present disclosure are realized by a dedicated computer provided by configuring a processor and a memory programmed to execute one or more functions embodied by a computer program. May be done. Alternatively, the control unit and the method described in the present disclosure may be realized by a dedicated computer provided by configuring a processor with one or more dedicated hardware logic circuits. Alternatively, the control unit and the method thereof described in the present disclosure are based on a combination of a processor and a memory programmed to execute one or more functions and a processor configured by one or more hardware logic circuits. It may be implemented by one or more dedicated computers configured. Further, the computer program may be stored in a computer-readable non-transition tangible recording medium as an instruction executed by a computer. As described above, the present invention is not limited to the above-described embodiment and can be implemented in various forms without departing from the spirit of the invention.
１〜７・・・充電システム
１０、３００・・・モータジェネレータ（回転電機）
２１・・・第１電圧源 ２２・・・第２電圧源
３０・・・第１インバータ ４０・・・第２インバータ
５１、５３・・・高電位側開閉器
５２、５４・・・低電位側開閉器
６１、６３・・・高電位側給電線
６２、６４・・・低電位側給電線
７０・・・制御部
１００・・・急速充電器（外部充電器）
1 to 7... Charging
21...
Claims (17)
第１スイッチング素子（３１〜３６）を有する第１インバータ（３０）と、
第２スイッチング素子（４１〜４６）を有する第２インバータ（４０）と、
前記外部充電器の高電位側と接続可能な高電位側外部接続端子（９６）と前記第１電圧源または前記第２電圧源の高電位側とを接続する高電位側給電線（６１、６３）に設けられる高電位側開閉器（５１、５３）、および、前記外部充電器の低電位側と接続可能な低電位側外部接続端子（９７）と前記第１電圧源または前記第２電圧源の低電位側とを接続する低電位側給電線（６２、６４）に設けられる低電位側開閉器（５２、５４）を含む、少なくとも３つの開閉器（５１〜５８、８１〜８４）と、
前記第１スイッチング素子、前記第２スイッチング素子および前記開閉器の作動を制御することで、前記第１電圧源または前記第２電圧源の一方を充電する単独充電と、前記第１電圧源および前記第２電圧源を充電する同時充電とを切替可能である制御部（７０）と、
を備える充電システム。 Two voltage sources capable of supplying electric power to a rotating electric machine (10, 300) having a coil group (110, 310, 320) including coils (11 to 13, 311 to 313, 321 to 323) of multiple phases A charging system for charging a first voltage source (21) and a second voltage source (22) with an external charger (100),
A first inverter (30) having a first switching element (31-36);
A second inverter (40) having second switching elements (41-46);
A high potential side power supply line (61, 63) connecting a high potential side external connection terminal (96) connectable to the high potential side of the external charger and a high potential side of the first voltage source or the second voltage source. ), a high potential side switch (51, 53), a low potential side external connection terminal (97) connectable to the low potential side of the external charger, and the first voltage source or the second voltage source. At least three switches (51-58, 81-84) including low-potential side switches (52, 54) provided on the low-potential side power supply lines (62, 64) that connect to the low-potential side of
By controlling the operations of the first switching element, the second switching element, and the switch, single charging for charging one of the first voltage source or the second voltage source, and the first voltage source and the A control unit (70) capable of switching between simultaneous charging for charging the second voltage source,
Charging system with.
前記コイル（１１、１２、１３）の他端（１１２、１２２、１３２）は、前記第２インバータを経由して前記第２電圧源と接続され、
前記高電位側給電線には、前記高電位側外部接続端子と前記第１電圧源の高電位側とを接続する第１高電位側給電線（６１）、および、前記高電位側外部接続端子と前記第２電圧源の高電位側とを接続する第２高電位側給電線（６３）が含まれ、
前記低電位側給電線には、前記低電位側外部接続端子と前記第１電圧源の低電位側とを接続する第１低電位側給電線（６２）、および、前記低電位側外部接続端子と前記第２電圧源の低電位側とを接続する第２低電位側給電線（６４）が含まれ、
前記高電位側開閉器には、前記第１高電位側給電線に設けられる第１高電位側開閉器（５１）、および、前記第２高電位側給電線に設けられる第２高電位側開閉器（５３）が含まれ、
前記低電位側開閉器には、前記第１低電位側給電線に設けられる第１低電位側開閉器（５２）、および、前記第２低電位側給電線に設けられる第２低電位側開閉器（５４）が含まれる請求項１に記載の充電システム。 One end (111, 121, 131) of the coil (11, 12, 13) is connected to the first voltage source via the first inverter,
The other end (112, 122, 132) of the coil (11, 12, 13) is connected to the second voltage source via the second inverter,
The high potential side power supply line, a first high potential side power supply line (61) connecting the high potential side external connection terminal and the high potential side of the first voltage source, and the high potential side external connection terminal And a second high-potential-side power supply line (63) connecting the high-potential side of the second voltage source with
The low potential side power supply line includes a first low potential side power supply line (62) that connects the low potential side external connection terminal and the low potential side of the first voltage source, and the low potential side external connection terminal. And a second low-potential side power supply line (64) connecting the low-potential side of the second voltage source and
The high potential side switch includes a first high potential side switch (51) provided on the first high potential side power supply line, and a second high potential side switch provided on the second high potential side power supply line. Vessel (53) is included,
The low potential side switch includes a first low potential side switch (52) provided on the first low potential side power supply line, and a second low potential side switch on the second low potential side power supply line. The charging system of claim 1, wherein the charging system (54) is included.
前記第１電圧源を単独充電するとき、前記第１高電位側開閉器および前記第１低電位側開閉器を閉、前記第２高電位側開閉器および前記第２低電位側開閉器を開とし、
前記第２電圧源を単独充電するとき、前記第１高電位側開閉器および前記第１低電位側開閉器を開、前記第２高電位側開閉器および前記第２低電位側開閉器を閉とする請求項２または３に記載の充電システム。 The control unit is
When the first voltage source is independently charged, the first high potential side switch and the first low potential side switch are closed, and the second high potential side switch and the second low potential side switch are opened. age,
When the second voltage source is independently charged, the first high potential side switch and the first low potential side switch are opened, and the second high potential side switch and the second low potential side switch are closed. The charging system according to claim 2 or 3.
前記制御部は、前記第１電圧源と前記第２電圧源とを直列充電するとき、
前記第１高電位側開閉器および前記第２低電位側開閉器を閉、前記第１低電位側開閉器および前記第２高電位側開閉器を開とする、
もしくは、
前記第１高電位側開閉器および前記第２低電位側開閉器を開、前記第１低電位側開閉器および前記第２高電位側開閉器を閉とする請求項２〜４のいずれか一項に記載の充電システム。 The first switching element and the second switching element respectively allow switching between conduction and interruption of current according to a command from the control section, and allow energization from a low potential side to a high potential side. Has a reflux section,
When the control unit serially charges the first voltage source and the second voltage source,
Closing the first high potential side switch and the second low potential side switch, and opening the first low potential side switch and the second high potential side switch;
Or
The first high potential side switch and the second low potential side switch are opened, and the first low potential side switch and the second high potential side switch are closed. The charging system according to item.
前記コイル（１１、１２、１３）の他端（１１２、１２２、１３２）は、前記第２インバータを経由して前記第２電圧源と接続され、
前記高電位側給電線（６１）は、前記高電位側外部接続端子と前記第１電圧源の高電位側とを接続し、
前記低電位側給電線（６４）は、前記低電位側外部接続端子と前記第２電圧源の低電位側とを接続し、
前記開閉器には、前記高電位側開閉器（５１）、前記低電位側開閉器（５４）、および、前記第１電圧源の低電位側と前記第２電圧源の高電位側とを接続する電源間接続線（６５）に設けられる電源間開閉器（５５）が含まれる請求項１に記載の充電システム。 One end (111, 121, 131) of the coil (11, 12, 13) is connected to the first voltage source via the first inverter,
The other end (112, 122, 132) of the coil (11, 12, 13) is connected to the second voltage source via the second inverter,
The high potential side power supply line (61) connects the high potential side external connection terminal and the high potential side of the first voltage source,
The low potential side power supply line (64) connects the low potential side external connection terminal and the low potential side of the second voltage source,
The high potential side switch (51), the low potential side switch (54), and the low potential side of the first voltage source and the high potential side of the second voltage source are connected to the switch. The charging system according to claim 1, further comprising an inter-power source switch (55) provided on the inter-power source connection line (65).
前記第１スイッチング素子は、高電位側に接続される第１上アーム素子（３１〜３３）、前記第１上アーム素子の低電位側に接続される第１下アーム素子（３４〜３６）を含み、
前記第２スイッチング素子は、高電位側に接続される第２上アーム素子（４１〜４３）、前記第２上アーム素子の低電位側に接続される第２下アーム素子（４４〜４６）を含み、
前記制御部は、前記第１電圧源と前記第２電圧源とを並列充電するとき、
前記高電位側開閉器および前記低電位側開閉器を閉、前記電源間開閉器を開とし、
少なくとも１相の前記第１上アーム素子、および、前記第１上アーム素子がオンされる相とは異なる少なくとも１相の前記第２下アーム素子をオンにする請求項６または７に記載の充電システム。 The first switching element and the second switching element respectively allow switching between conduction and interruption of current according to a command from the control section, and allow energization from a low potential side to a high potential side. Has a reflux section,
The first switching element includes a first upper arm element (31 to 33) connected to a high potential side and a first lower arm element (34 to 36) connected to a low potential side of the first upper arm element. Including,
The second switching element includes a second upper arm element (41 to 43) connected to a high potential side and a second lower arm element (44 to 46) connected to a low potential side of the second upper arm element. Including,
When the control unit charges the first voltage source and the second voltage source in parallel,
The high potential side switch and the low potential side switch are closed, and the power source switch is opened,
The charging according to claim 6 or 7, wherein at least one phase of the first upper arm element and at least one phase of the second lower arm element different from a phase in which the first upper arm element is turned on are turned on. system.
前記第１スイッチング素子は、高電位側に接続される第１上アーム素子、前記第１上アーム素子の低電位側に接続される第１下アーム素子を含み、
前記第２スイッチング素子は、高電位側に接続される第２上アーム素子、前記第２上アーム素子の低電位側に接続される第２下アーム素子を含み、
前記制御部は、
前記第１電圧源を単独充電するとき、前記高電位側開閉器および前記低電位側開閉器を閉、前記電源間開閉器を開とし、少なくとも１相の前記第２下アーム素子をオンにし、
前記第２電圧源を単独充電するとき、前記高電位側開閉器および前記低電位側開閉器を閉、前記電源間開閉器を開とし、少なくとも１相の前記第１上アーム素子をオンにする請求項６〜８のいずれか一項に記載の充電システム。 The first switching element and the second switching element respectively allow switching between conduction and interruption of current according to a command from the control section, and allow energization from a low potential side to a high potential side. Has a reflux section,
The first switching element includes a first upper arm element connected to a high potential side and a first lower arm element connected to a low potential side of the first upper arm element,
The second switching element includes a second upper arm element connected to a high potential side and a second lower arm element connected to a low potential side of the second upper arm element,
The control unit is
When independently charging the first voltage source, the high potential side switch and the low potential side switch are closed, the power source switch is opened, and at least one phase of the second lower arm element is turned on,
When the second voltage source is independently charged, the high potential side switch and the low potential side switch are closed, the power source switch is opened, and at least one phase of the first upper arm element is turned on. The charging system according to any one of claims 6 to 8.
前記高電位側給電線（６１）は、前記高電位側外部接続端子と前記第１電圧源の高電位側とを接続し、
前記低電位側給電線（６４）は、前記低電位側外部接続端子と前記第２電圧源の低電位側とを接続し、
前記開閉器には、前記高電位側開閉器（５１）、前記低電位側開閉器（５４）、および、前記第１コイル群の結線部（３１５）と前記第２コイル群の結線部（３２５）とを接続するコイル間接続線（６６）に設けられるコイル間開閉器（５６）が含まれる請求項１に記載の充電システム。 A first coil group (310) connected to the first voltage source via the first inverter, and a second voltage source connected to the coil group via the second inverter. A second coil group (320) is included,
The high potential side power supply line (61) connects the high potential side external connection terminal and the high potential side of the first voltage source,
The low potential side power supply line (64) connects the low potential side external connection terminal and the low potential side of the second voltage source,
The switch includes the high-potential side switch (51), the low-potential side switch (54), and the connection portion (315) of the first coil group and the connection portion (325 of the second coil group. 2. The charging system according to claim 1, further comprising an inter-coil switch (56) provided on the inter-coil connection line (66) for connecting with the coil.
前記第１スイッチング素子は、高電位側に接続される第１上アーム素子、前記第１上アーム素子の低電位側に接続される第１下アーム素子を含み、
前記第２スイッチング素子は、高電位側に接続される第２上アーム素子、前記第２上アーム素子の低電位側に接続される第２下アーム素子を含み、
前記制御部は、
前記第１電圧源を単独充電するとき、前記高電位側開閉器、前記低電位側開閉器および前記コイル間開閉器を閉、少なくとも１相の前記第２下アーム素子をオンにし、
前記第２電圧源を単独充電するとき、前記高電位側開閉器、前記低電位側開閉器および前記コイル間開閉器を閉、少なくとも１相の前記第１上アーム素子をオンにし、
前記第１電圧源と前記第２電圧源とを直列充電するとき、前記高電位側開閉器、前記低電位側開閉器および前記コイル間開閉器を閉にする請求項１０に記載の充電システム。 The first switching element and the second switching element respectively allow switching between conduction and interruption of current according to a command from the control section, and allow energization from a low potential side to a high potential side. Has a reflux section,
The first switching element includes a first upper arm element connected to a high potential side and a first lower arm element connected to a low potential side of the first upper arm element,
The second switching element includes a second upper arm element connected to a high potential side and a second lower arm element connected to a low potential side of the second upper arm element,
The control unit is
When the first voltage source is independently charged, the high potential side switch, the low potential side switch and the inter-coil switch are closed, and the second lower arm element of at least one phase is turned on,
When the second voltage source is independently charged, the high potential side switch, the low potential side switch and the inter-coil switch are closed, and at least one phase of the first upper arm element is turned on,
The charging system according to claim 10, wherein when the first voltage source and the second voltage source are charged in series, the high potential side switch, the low potential side switch and the inter-coil switch are closed.
前記高電位側給電線（６１）は、前記高電位側外部接続端子と前記第１電圧源の高電位側とを接続し、
前記低電位側給電線（６２）は、前記低電位側外部接続端子と前記第１電圧源の低電位側とを接続し、
前記開閉器には、前記高電位側開閉器（６１）、前記低電位側開閉器（６２）、前記第１コイル群の結線部（３１５）と前記第２電圧源の高電位側とを接続する高電位側系統間接続線（６７）に設けられる高電位側系統間開閉器（５７）、および、前記第２コイル群の結線部（３２５）と前記低電位側給電線の前記低電位側開閉器よりも前記低電位側外部接続端子側とを接続する低電位側系統間接続線（６８）に設けられる低電位側系統間開閉器（５８）が含まれる請求項１に記載の充電システム。 A first coil group (310) connected to the first voltage source via the first inverter, and a second voltage source connected to the coil group via the second inverter. A second coil group (320) is included,
The high potential side power supply line (61) connects the high potential side external connection terminal and the high potential side of the first voltage source,
The low potential side power supply line (62) connects the low potential side external connection terminal and the low potential side of the first voltage source,
The high potential side switch (61), the low potential side switch (62), the connection part (315) of the first coil group, and the high potential side of the second voltage source are connected to the switch. High potential side inter-system switch (57) provided on the high potential side inter-system connection line (67), and the low potential side of the connection part (325) of the second coil group and the low potential side power supply line The charging system according to claim 1, further comprising a low potential side inter-system switch (58) provided on a low potential side inter-system connection line (68) that connects the switch to the low potential side external connection terminal side with respect to the switch. ..
前記第１スイッチング素子は、高電位側に接続される第１上アーム素子、前記第１上アーム素子の低電位側に接続される第１下アーム素子を含み、
前記第２スイッチング素子は、高電位側に接続される第２上アーム素子、前記第２上アーム素子の低電位側に接続される第２下アーム素子を含み、
前記制御部は、
前記第１電圧源を単独充電するとき、前記高電位側開閉器および前記低電位側開閉器を閉、前記高電位側系統間開閉器および前記低電位側系統間開閉器を開とし、
前記第２電圧源を単独充電するとき、前記高電位側開閉器、前記高電位側系統間開閉器および前記低電位側系統間開閉器を閉、前記低電位側開閉器を開とし、少なくとも１相の前記第１上アーム素子をオンにし、
前記第１電圧源と前記第２電圧源とを直列充電するとき、前記高電位側開閉器、前記高電位側系統間開閉器および前記低電位側系統間開閉器を閉、前記低電位側開閉器を開とする請求項１２に記載の充電システム。 The first switching element and the second switching element respectively allow switching between conduction and interruption of current according to a command from the control section, and allow energization from a low potential side to a high potential side. Has a reflux section,
The first switching element includes a first upper arm element connected to a high potential side and a first lower arm element connected to a low potential side of the first upper arm element,
The second switching element includes a second upper arm element connected to a high potential side and a second lower arm element connected to a low potential side of the second upper arm element,
The control unit is
When independently charging the first voltage source, the high potential side switch and the low potential side switch are closed, the high potential side inter-system switch and the low potential side inter-system switch are opened,
When the second voltage source is independently charged, the high potential side switch, the high potential side intersystem switch and the low potential side intersystem switch are closed, and the low potential side switch is opened, and at least 1 Turning on the first upper arm element of the phase,
When the first voltage source and the second voltage source are charged in series, the high potential side switch, the high potential side intersystem switch and the low potential side intersystem switch are closed, and the low potential side open/close. The charging system according to claim 12, wherein the charging device is opened.
前記高電位側給電線には、前記高電位側外部接続端子と前記第１電圧源の高電位側とを接続する第１高電位側給電線（６１）、および、前記高電位側外部接続端子と前記第２電圧源の高電位側とを接続する第２高電位側給電線（６３）が含まれ、
前記低電位側給電線には、前記低電位側外部接続端子と前記第１電圧源の低電位側とを接続する第１低電位側給電線（６２）、および、前記低電位側外部接続端子と前記第２電圧源の低電位側とを接続する第２低電位側給電線（６４）が含まれ、
前記高電位側開閉器には、前記第１高電位側給電線に設けられる第１高電位側開閉器（５１）、および、前記第２高電位側給電線に設けられる第２高電位側開閉器（５３）が含まれ、
前記低電位側開閉器には、前記第１低電位側給電線に設けられる第１低電位側開閉器（５２）、および、前記第２低電位側給電線に設けられる第２低電位側開閉器（５４）が含まれる請求項１に記載の充電システム。 A first coil group (310) connected to the first voltage source via the first inverter, and a second voltage source connected to the coil group via the second inverter. A second coil group (320) is included,
The high potential side power supply line, a first high potential side power supply line (61) connecting the high potential side external connection terminal and the high potential side of the first voltage source, and the high potential side external connection terminal And a second high-potential-side power supply line (63) connecting the high-potential side of the second voltage source with
The low potential side power supply line includes a first low potential side power supply line (62) that connects the low potential side external connection terminal and the low potential side of the first voltage source, and the low potential side external connection terminal. And a second low-potential side power supply line (64) connecting the low-potential side of the second voltage source and
The high potential side switch includes a first high potential side switch (51) provided on the first high potential side power supply line, and a second high potential side switch provided on the second high potential side power supply line. Vessel (53) is included,
The low potential side switch includes a first low potential side switch (52) provided on the first low potential side power supply line, and a second low potential side switch on the second low potential side power supply line. The charging system of claim 1, wherein the charging system (54) is included.
前記第１電圧源を単独充電するとき、前記第１高電位側開閉器および前記第１低電位側開閉器を閉、前記第２高電位側開閉器および前記第２低電位側開閉器を開とし、
前記第２電圧源を単独充電するとき、前記第１高電位側開閉器および前記第１低電位側開閉器を開、前記第２高電位側開閉器および前記第２低電位側開閉器を閉とし、
前記第１電圧源と前記第２電圧源とを並列充電するとき、前記第１高電位側開閉器、前記第２高電位側開閉器、前記第１低電位側開閉器、および、前記第２低電位側開閉器を閉とする請求項１４に記載の充電システム。 The control unit is
When the first voltage source is independently charged, the first high potential side switch and the first low potential side switch are closed, and the second high potential side switch and the second low potential side switch are opened. age,
When the second voltage source is independently charged, the first high potential side switch and the first low potential side switch are opened, and the second high potential side switch and the second low potential side switch are closed. age,
When the first voltage source and the second voltage source are charged in parallel, the first high potential side switch, the second high potential side switch, the first low potential side switch, and the second The charging system according to claim 14, wherein the switch on the low potential side is closed.
前記高電位側給電線（６１）は、前記高電位側外部接続端子と前記第１電圧源の高電位側とを接続し、
前記低電位側給電線には、前記低電位側外部接続端子と前記第１電圧源の低電位側とを接続する第１低電位側給電線（６２）、および、前記低電位側外部接続端子と前記第２電圧源の低電位側とを接続する第２低電位側給電線（６４）が含まれ、
前記低電位側開閉器には、前記第１低電位側給電線に設けられる第１低電位側開閉器（５２）、および、前記第２低電位側給電線に設けられる第２低電位側開閉器（５４）が含まれ、
前記開閉器には、前記高電位側開閉器（５１）、前記第１低電位側開閉器、前記第２低電位側開閉器、前記高電位側給電線と前記第１低電位側給電線とを接続する第１上下間接続線（９１）に設けられる第１上下間開閉器（８１）、および、前記第２電圧源の高電位側と前記第１低電位側給電線とを接続する第２上下間接続線（９２）に設けられる第２上下間開閉器（８２）が含まれる請求項１に記載の充電システム。 A first coil group (310) connected to the first voltage source via the first inverter, and a second voltage source connected to the coil group via the second inverter. A second coil group (320) is included,
The high potential side power supply line (61) connects the high potential side external connection terminal and the high potential side of the first voltage source,
The low potential side power supply line includes a first low potential side power supply line (62) that connects the low potential side external connection terminal and the low potential side of the first voltage source, and the low potential side external connection terminal. And a second low-potential side power supply line (64) connecting the low-potential side of the second voltage source and
The low potential side switch includes a first low potential side switch (52) provided on the first low potential side power supply line, and a second low potential side switch on the second low potential side power supply line. A vessel (54) is included,
The switch includes the high potential side switch (51), the first low potential side switch, the second low potential side switch, the high potential side power supply line and the first low potential side power supply line. A first vertical switch (81) provided on a first vertical connection line (91) for connecting the first upper and lower switches, and a high voltage side of the second voltage source and the first low potential side power supply line. The charging system according to claim 1, further comprising a second vertical switch (82) provided on the two vertical connection line (92).
前記第１電圧源を単独充電するとき、前記高電位側開閉器および前記第１低電位側開閉器を閉、前記第２低電位側開閉器、前記第１上下間開閉器および前記第２上下間開閉器を開とし、
前記第２電圧源を単独充電するとき、前記第１上下間開閉器、前記第２上下間開閉器および前記第２低電位側開閉器を閉、前記高電位側開閉器および前記第１低電位側開閉器を開とし、
前記第１電圧源と前記第２電圧源とを直列充電するとき、前記高電位側開閉器、前記第２上下間開閉器および前記第２低電位側開閉器を閉、前記第１低電位側開閉器および前記第１上下間開閉器を開とする請求項１６に記載の充電システム。 The control unit is
When the first voltage source is independently charged, the high potential side switch and the first low potential side switch are closed, the second low potential side switch, the first vertical gap switch and the second vertical switch. Open the switch
When the second voltage source is independently charged, the first vertical switch, the second vertical switch and the second low potential side switch are closed, the high potential side switch and the first low potential are closed. Open the side switch,
When the first voltage source and the second voltage source are charged in series, the high potential side switch, the second upper and lower switch and the second low potential side switch are closed, and the first low potential side is closed. The charging system according to claim 16, wherein the switch and the first upper and lower switch are opened.
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